畢業(yè)設(shè)計(jì)-matlab實(shí)時(shí)動(dòng)畫制作-資料下載頁(yè)
2024-12-02 21:14本頁(yè)面
【導(dǎo)讀】磁盤機(jī)、光盤機(jī)，以一定的秩序播放。這樣一臺(tái)機(jī)器和一個(gè)窗口，可以用來(lái)觀看。在機(jī)械傳動(dòng)的過(guò)程之中，與旋轉(zhuǎn)磁盤的磁盤映像。圖片就會(huì)運(yùn)動(dòng)起來(lái)，這是原始的動(dòng)畫原型。在過(guò)去的一百八十年中我們的動(dòng)畫技術(shù)越近成熟，它已經(jīng)發(fā)展。成了一個(gè)獨(dú)立成熟的行業(yè)。到如今，計(jì)算機(jī)動(dòng)畫制作的方法有很多種，我們最常。網(wǎng)頁(yè)設(shè)計(jì)者使用Flash創(chuàng)作出既漂亮又可改變尺寸的導(dǎo)航界面以及其他奇特的。但是Flash是要用戶自行繪圖才能進(jìn)行動(dòng)畫的制作，而很多函數(shù)的圖形是很難自。己徒手畫出來(lái)的，這樣軟件在數(shù)學(xué)領(lǐng)域是不適用的。擬，過(guò)程控制，繪畫，建筑等上。在MATLAB環(huán)境中，我們可以很容易地使用。以更好地了解每個(gè)屬性的特點(diǎn)和變化的函數(shù)。被譽(yù)為工程技術(shù)人員必備軟件之一。MATLAB除了其主程序外，還含有Simulink動(dòng)態(tài)。用MATLAB語(yǔ)言，將其作為實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)數(shù)字仿真動(dòng)畫的計(jì)算機(jī)語(yǔ)言工具。常見的語(yǔ)句中修改處理圖形對(duì)象的屬性。在一個(gè)聲明在同一個(gè)圖形處理許多不同的屬性值設(shè)置。
【正文】 一個(gè)圓時(shí)半徑就不斷增大的，所以呈現(xiàn)給我們的就是一個(gè)線旋。那么我們要先定義 t的取值范 t=0::5*pi。，這個(gè)就表示我們要畫的是一個(gè)兩圈半的旋。然后是編寫好 x和 y的函數(shù) x=t.*sin(t)。和 y=t.*cos(t)。最后利用 et函數(shù)et(x,y)使得圖形逐漸畫出?？梢缘?到以下的效果圖。我們可以看到，圖中的坐標(biāo)軸默認(rèn)設(shè)置為圖形的 x和 y的取值范圍，動(dòng)畫是從中間的小圓開始逐漸擴(kuò)大運(yùn)動(dòng)出來(lái)的。這個(gè)動(dòng)畫的效果就像是我們?cè)诩埳嫌霉P畫出來(lái)的一般。 首先預(yù)定好所要想繪制的函數(shù)，例如想要繪制圓形，則圓的方程為 其中t的值是定義域， 0到 2pi表示一個(gè)圓，而 0到 5pi表示兩個(gè)半的圓，而且由于 t的逐漸增大，此時(shí)我們畫出的圓就是還沒有畫完一個(gè)圓時(shí)半徑就不斷增大的，所以呈現(xiàn)給我們的就是一個(gè)線旋。那么我們要先定義 t的取值范 t=0::5*pi。，這個(gè)就表示我們要畫的是一個(gè)兩圈半的旋。然后是編寫好 x和 y的函數(shù) x=t.*sin(t)。和 y=t.*cos(t)。最后利用 et函數(shù)et(x,y)使得圖形逐漸畫出。可以得到以下的效果圖。我們可以看到，圖中的坐標(biāo)軸默認(rèn)設(shè)置為圖形的 x和 y的取值范圍，動(dòng)畫是從中間的小圓開始逐漸擴(kuò)大運(yùn)動(dòng)出來(lái)的。這個(gè)動(dòng)畫的效果就像是我們?cè)诩埳嫌霉P畫出來(lái)的一般。 第 16 頁(yè) /共 22 頁(yè) 當(dāng)然，如果把函數(shù)表達(dá)式換成 x=sin(t)。y=cos(t)。，就會(huì) 得到一個(gè)以（ 0,0）為圓心的圓。 圖 31 程序二： 直接用函數(shù)制作 三維質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)軌跡。 其實(shí)三維就是二維的擴(kuò)展，在 二維的基礎(chǔ)之上再增加一個(gè) z變量。和二維的一樣同樣是要先定義好要使用的變量，TO=2*pi。T=5*TO。dt=pi/100。t=[0:dt:T]39。f=sqrt(12^29^2)。th=*pi/180。E=exp(t/20)。然后使用函數(shù)繪出圖形x=E.*(12*cos(t)f)。y=E.*(9*cos(th)*sin(t))。z=E.*(9*sin(th)*sin(t))。plot3(x,y,z)hold on,sphere(10), axis off， 最后用 et函數(shù)使質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)起來(lái) et3(x,y,z,),hold off 第 17 頁(yè) /共 22 頁(yè) 圖 32 程序三：直接利用函數(shù)以電影的形式制作動(dòng)畫 電影動(dòng)畫最主要的就是要把每一幀圖片都儲(chǔ)存在一個(gè)矩陣中，再把它回放出來(lái)。而當(dāng)圖片畫的越多，每一張圖片變化越小時(shí)，動(dòng)畫越顯得順暢，若是相鄰的圖片之間的變化太大就容易產(chǎn)生跳動(dòng)的感覺。首先可以先畫出圖像，同時(shí)設(shè)定坐標(biāo)覆蓋模式x=sphere(20)。 set(gca,39。nextplot39。,39。replacechildren39。)。，然后按照格式編輯程序： for i=1:30 surf(cos(pi*i/10)*x,x)。 M(i)=getframe。 end movie(M) i 代表的就是一共有幾幀，即幾張圖，而 surf（）則開始繪制圖片， getframe 就是抓住每一幀圖片，將其放入 M（ i）矩陣中。電影動(dòng)畫就是占用很大的內(nèi)存，使得程序運(yùn)行的時(shí)候有點(diǎn)慢。因此電影動(dòng)畫是不適合做很多變化的 MATLAB 動(dòng)畫的。 第 18 頁(yè) /共 22 頁(yè) 圖 33 程序四：利用矩陣以電影的形式制作動(dòng)畫 這時(shí)就需要我們擁有至少兩個(gè)矩陣 x， y，如： x=[0 .1 .2 .3 .4 .5 .6 .7 .8 .9 1]。 y=[ ]。 利用這兩個(gè)矩陣我們可以用 plot繪制最簡(jiǎn)單的圖形 —— 一條曲線，那么就能利用動(dòng)畫使曲線的走向發(fā)生變化。 圖 34 程序五： 讀取文件來(lái)制作電影式動(dòng)畫 文件操作時(shí)一種重要的輸入輸出方式，即從數(shù)據(jù)文件讀取數(shù)據(jù)或?qū)⒔Y(jié)果寫入數(shù)據(jù)文件。 MATLAB 提供了一系列低層輸入輸出函數(shù)，專門用于文件操作。 MATLAB 可讀寫 第 19 頁(yè) /共 22 頁(yè) 的文件類型有兩種：一是二進(jìn)制文件，二是文本文件。在讀取文件之前，必須先用 fopen函數(shù)打開 文件，其調(diào)用格式如下： fid=fopen(文件名，打開方式 ) fscanf 函數(shù)可以讀取文本呢文件的內(nèi)容，并按指定格式存入矩陣。其調(diào)用格式是： [A,COUNT]=fscanf(fid,format,size) 其中 A 用以存放讀取的數(shù)據(jù)， COUNT 返回所讀取的數(shù)據(jù)元素個(gè)數(shù)。 fid 為文件句柄。format 用以控制讀取的數(shù)據(jù)格式， size 為可選項(xiàng)，決定矩陣 A 中數(shù)據(jù)的排列形式。 首先打開和讀取數(shù)據(jù)，s=39。39。fidin=fopen(s)。x=fscanf(fidin,39。%f39。,[10,10])。y=fscanf(fidin,39。%f39。,[10,10])。 z=fscanf(fidin,39。%f39。,[50,1])。，然后再根據(jù)電影動(dòng)畫的格式寫出循環(huán)，就能得到以下的動(dòng)畫 圖 35 程序六：制作程序動(dòng)畫 第 20 頁(yè) /共 22 頁(yè) 程序動(dòng)畫模擬的是我們用鉛筆在圖紙上畫畫，然后又用橡皮檫掉了再重新畫的過(guò)程。那么這個(gè)時(shí)候我們只需要“一張紙”就好了，不需要像電影動(dòng)畫一樣要“很多張紙”。程序動(dòng)畫依然是要一張一張的圖形一次畫出，才能顯示動(dòng)畫。 圖 36 程序七：將動(dòng)畫制作成 avi 文件 首先用 aviobj=avifile(39。39。,39。fps39。,3)。創(chuàng)建一個(gè)新的 avi文件，然后進(jìn)行繪圖，用 for循環(huán)執(zhí)行動(dòng)畫，再用 aviobj=addframe(aviobj,M(i))。把各個(gè)圖片按照順序加載到 avi文件中。 那么我們?cè)谝陨纤械膭?dòng)畫經(jīng)過(guò)這樣的處理后，就能把 MATLAB中的動(dòng)畫共享到各個(gè)計(jì)算機(jī)中。 程序八：電影動(dòng)畫與程序動(dòng)畫的比較 既然兩種方式都能畫出出色的動(dòng)畫效果，那么這兩種方式共同畫出同一個(gè)動(dòng)畫會(huì)如何。我們可以將程序六改為電影動(dòng)畫，只需要添加電影動(dòng)畫的句柄 M(i)=getframe。 和 movie(M) 即可。 電影 動(dòng)畫的效果如下： 第 21 頁(yè) /共 22 頁(yè) 圖 37 可以看出，程序動(dòng)畫比電影動(dòng)畫更加流暢自然。電影動(dòng)畫和程序動(dòng)畫在畫同一個(gè)動(dòng)畫效果時(shí)，當(dāng)幀數(shù)較少時(shí)，電影動(dòng)畫容易出現(xiàn)“卡殼”的現(xiàn)象，而程序動(dòng)畫則表現(xiàn)很流暢。然而程序動(dòng)畫的代碼沒有電影動(dòng)畫那么簡(jiǎn)潔易懂，在制作時(shí)會(huì)有一些難度。 所以，當(dāng)所要制作的動(dòng)畫幀數(shù)較大時(shí)，我們可以優(yōu)先選擇電影動(dòng)畫方式。但是若在動(dòng)畫的性能上有較高的要求，則可以選擇程序動(dòng)畫。 程序九：復(fù)雜的動(dòng)畫 二維周期漩渦問題 。 在 5050 一致空間網(wǎng)格上用 5 階 FDWENO 格式求解，算至?xí)r刻 t = 10，計(jì)算結(jié)果利用 Matlab動(dòng)態(tài)演示，部分時(shí)刻的截圖如下，從圖中可以直觀地看出漩渦隨時(shí)間的演化過(guò)程。 動(dòng)畫結(jié)果如下： 圖 38 第 22 頁(yè) /共 22 頁(yè)
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