Matlab_制作动画幻灯片
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用MATLAB绘制PPT课件

d = conv([1 2],[1 2 5]);
w = [ 0:0.01:10 ];
%确定频率范围
e = exp(j*w);
%给出指数函数ejw
r = real(e);
%求指数函数的实部,结果不显示
i = imag(e);
%求函数ejw的虚部,结果不显示
[ a,b ] = nyquist(n,d,w); %求指定频率范围内的奈氏值,不显示结果
曲线。也可用指定频率向量w指定所要绘
制的曲线范围。
08.01.2021
a Y.Xing
22
(a) z=1,p=2
n=[0 0 1 1] m=[1 2 0 0] sys=tf(n,m) nyquist(sys)
08.01.2021
a Y.Xing
33
(b) z=2,p=1
08.01.2021
a Y.Xing
n1 = 26;
%取k = 26
d1 = d;
%保留原分母矢量
[ a1,b1 ] = nyquist(n1,d1,w); %求k = 0.5时的奈氏值,结果不显示
n2 = 50;
%取k = 50
d2 = d;
%分母保留
[ a2,b2 ] = nyquist(n2,d2,w); plot(r,i,a,b,a1,b1,a2,b2),grid %绘出:r,i;a,b;a1,b1;a2,b2;
44
08.01.2021
a Y.Xing
55
幅值裕度和相位裕度
例三十二: 系统开环传递函数为 G(s)(s2)(s2k2s5)
绘制k = 10,26,50时的带单位圆的奈奎斯特图, 单位圆的绘制是通过绘绘tjw的实部与虚部的轨迹而获得。
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饼图
展示部分与整体的关系,通过扇形面积或角度表 示占比。
三维图形
01
02
03
04
三维散点图
在三维空间中展示两个变量之 间的关系,通过点的位置展示
数据。
三维曲面图
通过曲面表示两个或多个变量 之间的关系,可以展示数据的
分布和趋势。
三维等高线图
表示三维空间中数据的分布和 变化,通过等高线的形状和密
集程度展示数据。
处理运行过程中出现的错误和 异常情况。
通过优化算法和代码结构,提 高程序的运行效率。
对代码进行重新组织,使其更 易于阅读和维护。
03
MATLAB可视化
绘图基础
散点图
描述两个变量之间的关系,通过点的分布展示数 据。
条形图
比较不同类别的数据大小,通过条形的长度或高 度进行比较。
折线图
展示时间序列数据或多个变量之间的关系,通过 线条的走势呈现数据变化。
控制系统仿真
使用MATLAB进行控制系统仿真 ,模拟系统动态性能。
控制系统优化
对控制系统进行优化设计,如权 重优化、多目标优化等。
THANK YOU
感谢聆听
对图像进行几何变换,如缩放、旋转、平移 等操作。
动画制作
帧动画
通过一系列静态图像的连续播放,形 成动态效果。
路径动画
让对象沿指定路径移动,形成动态效 果。
变形动画
让对象从一个形状逐渐变形为另一个 形状,形成动态效果。
交互式动画
允许用户通过交互操作控制动画的播 放、暂停、回放等操作。
04
MATLAB在科学计算中的应用
对函数进行数值积分和微分, 用于解决定积分和微分方程问 题。
数值优化
展示部分与整体的关系,通过扇形面积或角度表 示占比。
三维图形
01
02
03
04
三维散点图
在三维空间中展示两个变量之 间的关系,通过点的位置展示
数据。
三维曲面图
通过曲面表示两个或多个变量 之间的关系,可以展示数据的
分布和趋势。
三维等高线图
表示三维空间中数据的分布和 变化,通过等高线的形状和密
集程度展示数据。
处理运行过程中出现的错误和 异常情况。
通过优化算法和代码结构,提 高程序的运行效率。
对代码进行重新组织,使其更 易于阅读和维护。
03
MATLAB可视化
绘图基础
散点图
描述两个变量之间的关系,通过点的分布展示数 据。
条形图
比较不同类别的数据大小,通过条形的长度或高 度进行比较。
折线图
展示时间序列数据或多个变量之间的关系,通过 线条的走势呈现数据变化。
控制系统仿真
使用MATLAB进行控制系统仿真 ,模拟系统动态性能。
控制系统优化
对控制系统进行优化设计,如权 重优化、多目标优化等。
THANK YOU
感谢聆听
对图像进行几何变换,如缩放、旋转、平移 等操作。
动画制作
帧动画
通过一系列静态图像的连续播放,形 成动态效果。
路径动画
让对象沿指定路径移动,形成动态效 果。
变形动画
让对象从一个形状逐渐变形为另一个 形状,形成动态效果。
交互式动画
允许用户通过交互操作控制动画的播 放、暂停、回放等操作。
04
MATLAB在科学计算中的应用
对函数进行数值积分和微分, 用于解决定积分和微分方程问 题。
数值优化
MATLAB绘制函数动态图PPT

课题总结:
通过这次课题研究,我们小组成员对 MATLAB 的使用有了 一定的了解,提升了我们对软件编程的兴趣。 一开始,我们也遇到了各种问题,比如程序错误,经过 一次次调试与修改,源码最后 matlab是矩阵实验室的简称,用于算 法开发、数据可视化、数据分析以及数值计 算的高级技术计算语言和交互式环境。通过 matlab里几个命令函数的调用,很轻易的在 实际语言与数字信号的理论之间搭了一座桥。
四、课题研究过程 (1)我们小组利用函数命令y=x,y=x.^2,y=cos(x)绘制出了三个函数的图像
(2)利用程序语言r(红色)b(蓝色)c (青色)对曲线变换颜色,+(十字符)* (星号)p(五星符)改变点型,-(实线): (虚线)改变线型
(3)将图形变为动态图
n=length(x); grid on hold on %将图像叠加 for i=1:n plot(x(i),y1(i),'gp',x(i),y2(i),'r*',x(i),y3(i),'c+'); M(i)=getframe; pause(0.1); end movie(M);
创新思维训练项目汇报
一、小组课题:绘制动态函数曲线
二、小组分工:在这次课题研究中,我主要 帮着完成项目详细内容的整理与汇报,对源 码进行适当的润色。
一、课题目的
其目的在于通过matlab绘制图形,熟悉matlab的操作环境,深刻体会函数 的性质,使所学数学知识与软件编程融会贯通,充分发挥各小组成员的能力。
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`int8()`,
`char()`, `logical()`等。
流程控制结构
顺序结构
按照代码的先后顺序执行 。
选择结构
通过条件语句实现分支选 择,包括`if`、`else`、 `elseif`等。
循环结构
通过循环语句实现重复执 行代码块,包括`for`、 `while`等。
函数编写
函数定义
使用`function`关键字定义函数, 指定输入和输出参数。
介绍MATLAB中的机器学习工具箱,包括工具箱中的函数、算 法和使用方法等。
通过实际案例演示如何使用MATLAB进行机器学习,包括数据 预处理、特征选择、模型训练和评估等。
THANKS
[ 感谢观看 ]
信号的傅里叶变换
介绍傅里叶变换的基本原理 ,以及如何使用MATLAB进 行信号的傅里叶变换和逆变 换。
滤波器设计
介绍滤波器的基本原理和设 计方法,以及如何使用 MATLAB进行滤波器的设计 和实现。
信号处理实例
通过实际案例演示如何使用 MATLAB进行信号处理,包 括信号的频谱分析、滤波、 降噪等。
数值计算基础
数值类型
介绍MATLAB中的数值类型,包括双精度、单精 度、复数等。
变量声明
解释如何声明和初始化变量,以及如何使用 MATLAB的数据类型。
运算符
介绍基本的算术运算符、关系运算符和逻辑运算 符及其用法。
方程求解
代数方程求解
介绍如何使用MATLAB求解一元和多元代数方程。
微分方程求解
介绍如何使用MATLAB求解常微分方程和偏微分方程。
MATLAB应用领域
MATLAB是一种用于算法开发、数据 可视化、数据分析和数值计算的高级 编程语言和交互式环境。
MATLAB入门之动画制作

動畫製作電影動畫之範例三?在上述範例中正片如下張投影片圖左的色盤矩陣是map而1map則是負片如下張投影片圖右的色盤矩陣因此我們在抓影片時讓色盤矩陣進行漸進式的變化因此呈現的電影就有從片變到負片就有從正片變到負片的效果
MATLAB 程式設計入門篇 動畫製作
張智星 清大資工系 補充內容:方煒 台大生機系
MATLAB 程式設計入門篇:動畫製作
曲線的動畫
我們可以快速地改變圖形物件的性質(如顏 色、座標等),就可以達到動畫的效果 每一條曲線都有下列三種性質:
xdata:此為一向量,代表曲線的 x 座標值 ydata:此為一向量,代表曲線的 y 座標值 EraseMode:此為一字串,代表曲線被抹除的方 式,亦即當 xdata 或 ydata 被改變時,對於舊曲 線的處理方式。
MATLAB 程式設計入門篇:動畫製作
• •
•
6-1 MATLAB 動畫簡介 6-2 以電影方式產生動畫 (a).電影動畫之範例一 (b).電影動畫之範例二 (c).電影動畫之範例三 6-3以物件方式產生動畫 (a).曲線的動畫 (b).曲線的 EraseMode (c).物件動畫之範例
MATLAB 程式設計入門篇:動畫製作
−
x 5
MATLAB 程式設計入門篇:動畫製作
物件動畫之範例一
我們產生一條衰減的正弦曲線 y = sin( x + k )e 讓 k 隨時間而便大(即改變正弦波的相角),使 整條曲線產生舞動的效果。 範例6-1: movie04.m
x = 0:0.1:8*pi; h = plot(x, sin(x).*exp(-x/5), 'EraseMode', 'xor'); axis([-inf inf -1 1]); grid on for i = 1:5000 y = sin(x+i/50).*exp(-x/5); set(h, 'ydata', y); drawnow end % 設定新的 y 座標 % 立即作圖 % 設定圖軸的範圍 % 畫出格線
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曲線的動畫
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xdata:此為一向量,代表曲線的 x 座標值 ydata:此為一向量,代表曲線的 y 座標值 EraseMode:此為一字串,代表曲線被抹除的方 式,亦即當 xdata 或 ydata 被改變時,對於舊曲 線的處理方式。
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物件動畫之範例一
我們產生一條衰減的正弦曲線 y = sin( x + k )e 讓 k 隨時間而便大(即改變正弦波的相角),使 整條曲線產生舞動的效果。 範例6-1: movie04.m
x = 0:0.1:8*pi; h = plot(x, sin(x).*exp(-x/5), 'EraseMode', 'xor'); axis([-inf inf -1 1]); grid on for i = 1:5000 y = sin(x+i/50).*exp(-x/5); set(h, 'ydata', y); drawnow end % 設定新的 y 座標 % 立即作圖 % 設定圖軸的範圍 % 畫出格線
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矩阵的数学运算
总结词
详细描述
总结词
详细描述
掌握矩阵的数学运算,如求逆 、求行列式、求特征值等。
在MATLAB中,可以使用inv() 函数来求矩阵的逆,使用det() 函数来求矩阵的行列式,使用 eig()函数来求矩阵的特征值。 例如,A的逆可以表示为 inv(A),A的行列式可以表示 为det(A),A的特征值可以表 示为eig(A)。
• 总结词:了解特征值和特征向量的概念及其在矩阵分析中的作用。 • 详细描述:特征值和特征向量是矩阵分析中的重要概念。特征值是满足Ax=λx的标量λ和向量x,特征向量是与特征值对
应的非零向量。特征值和特征向量在许多实际问题中都有应用,如振动分析、控制系统等。
04
MATLAB图像处理
图像的读取与显示
变量定义
使用赋值语句定义变量,例如 `x = 5`。
矩阵操作
学习如何创建、访问和操作矩 阵,例如使用方括号 `[]`。
函数编写
学习如何创建自定义函数来执 行特定任务。
02
MATLAB编程
变量与数据类型
01
02
03
变量命名规则
MATLAB中的变量名以字 母开头,可以包含字母、 数字和下划线,但不应与 MATLAB保留字冲突。
了解矩阵的数学运算在实际问 题中的应用。
矩阵的数学运算在许多实际问 题中都有应用,如线性方程组 的求解、矩阵的分解、信号处 理等。通过掌握这些运算,可 以更好地理解和解决这些问题 。
矩阵的分解与特征值
• 总结词:了解矩阵的分解方法,如LU分解、QR分解等。
• 详细描述:在MATLAB中,可以使用lu()函数进行LU分解,使用qr()函数进行QR分解。这些分解方法可以将一个复杂的 矩阵分解为几个简单的部分,便于计算和分析。
MATLAB中的动画设计

MATLAB中的动画设计
1
质点动画
2
电影动画
3
擦除动画
MATLAB中的动画设计——质点动画
1、质点动画
• 产生一个顺着曲线轨迹运动的质点来操作 • 使用comet、comet3函数 • 最简单的动画产生方式
MATLAB中的动画设计——质点动画
设计步骤 • step1:求解出质点完整的运动轨迹坐标x,y和z • step2:使用comet或者comet3直动画
【例2】质点绕螺旋轨迹运动
%使用函数comet3建立质点绕圆运动的动画 clear t=0:pi/500:10*pi; plot3(sin(t),cos(t),t) axis square; %hold on; comet3(sin(t),cos(t),t,0.5)
MATLAB中的动画设计——电影动画
2、电影动画
• 从不同的视角拍下一系列对象的图形,并保存到变量中,然 后按照一定的顺序像电影一样播放。
• 使用getframe、movie函数。
getframe函数可以捕捉动画帧,并保存到矩阵中。该函数的主要格式有: (1)F=gefframe,从当前图形框中得到动画帧 (2)F=gefframe(h),从图形句柄h中得到动画帧 (3)F=getframe(h,rect),从图形句柄h的指定区域rec中得到动画帧
程序结构
MATLAB中的动画设计——电影动画
【例5】绕Z轴旋转的peak动画
%绕Z轴旋转的Peak动画 [X,Y,Z]=peaks(30); surf(X,Y,Z); set(gca,'visible','off'); colormap(hot) shading interp %记录电影 for i=1:15
1
质点动画
2
电影动画
3
擦除动画
MATLAB中的动画设计——质点动画
1、质点动画
• 产生一个顺着曲线轨迹运动的质点来操作 • 使用comet、comet3函数 • 最简单的动画产生方式
MATLAB中的动画设计——质点动画
设计步骤 • step1:求解出质点完整的运动轨迹坐标x,y和z • step2:使用comet或者comet3直动画
【例2】质点绕螺旋轨迹运动
%使用函数comet3建立质点绕圆运动的动画 clear t=0:pi/500:10*pi; plot3(sin(t),cos(t),t) axis square; %hold on; comet3(sin(t),cos(t),t,0.5)
MATLAB中的动画设计——电影动画
2、电影动画
• 从不同的视角拍下一系列对象的图形,并保存到变量中,然 后按照一定的顺序像电影一样播放。
• 使用getframe、movie函数。
getframe函数可以捕捉动画帧,并保存到矩阵中。该函数的主要格式有: (1)F=gefframe,从当前图形框中得到动画帧 (2)F=gefframe(h),从图形句柄h中得到动画帧 (3)F=getframe(h,rect),从图形句柄h的指定区域rec中得到动画帧
程序结构
MATLAB中的动画设计——电影动画
【例5】绕Z轴旋转的peak动画
%绕Z轴旋转的Peak动画 [X,Y,Z]=peaks(30); surf(X,Y,Z); set(gca,'visible','off'); colormap(hot) shading interp %记录电影 for i=1:15
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转置
可以使用`'`运算符对矩阵进行 转置。
矩阵高级运算
01
逆矩阵
可以使用`inv`函数求矩阵的逆矩阵 。
行列式
可以使用`det`函数求矩阵的行列式 。
03
02
特征值和特征向量
可以使用`eig`函数求矩阵的特征值 和特征向量。
秩
可以使用`rank`函数求矩阵的秩。
04
04
matlab绘图功能
绘图基本命令
控制设计
MATLAB提供了控制系统设计和分析 工具箱,可以方便地进行控制系统的 建模、分析和优化。
03
信号处理
MATLAB提供了丰富的信号处理工具 箱,可以进行信号的时域和频域分析 、滤波器设计等操作。
05
04
图像处理
MATLAB提供了图像处理工具箱,可 以进行图像的增强、分割、特征提取 等操作。
02
matlab程序调试技巧分享
01
调试模式
MATLAB提供了调试模式,可以 逐行执行代码,查看变量值,设 置断点等。
日志输出
02
03
错误处理
通过使用fprintf函数,可以在程 序运行过程中输出日志信息,帮 助定位问题。
MATLAB中的错误处理机制可以 帮助我们捕获和处理运行时错误 。
matlab程序优化方法探讨
显示结果
命令执行后,结果将在命令窗口中显示。
保存结果
可以使用`save`命令将结果保存到文件中。
matlab变量定义与赋值
定义变量
使用`varname = value`格式定义变 量,其中`varname`是变量名, `value`是变量的值。
赋值操作
使用`=`运算符将值赋给变量。例如 ,`a = 10`将值10赋给变量a。
可以使用`'`运算符对矩阵进行 转置。
矩阵高级运算
01
逆矩阵
可以使用`inv`函数求矩阵的逆矩阵 。
行列式
可以使用`det`函数求矩阵的行列式 。
03
02
特征值和特征向量
可以使用`eig`函数求矩阵的特征值 和特征向量。
秩
可以使用`rank`函数求矩阵的秩。
04
04
matlab绘图功能
绘图基本命令
控制设计
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03
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05
04
图像处理
MATLAB提供了图像处理工具箱,可 以进行图像的增强、分割、特征提取 等操作。
02
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01
调试模式
MATLAB提供了调试模式,可以 逐行执行代码,查看变量值,设 置断点等。
日志输出
02
03
错误处理
通过使用fprintf函数,可以在程 序运行过程中输出日志信息,帮 助定位问题。
MATLAB中的错误处理机制可以 帮助我们捕获和处理运行时错误 。
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显示结果
命令执行后,结果将在命令窗口中显示。
保存结果
可以使用`save`命令将结果保存到文件中。
matlab变量定义与赋值
定义变量
使用`varname = value`格式定义变 量,其中`varname`是变量名, `value`是变量的值。
赋值操作
使用`=`运算符将值赋给变量。例如 ,`a = 10`将值10赋给变量a。
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8
画sinx,cosx图形 二维动画 三维动画
9
画sinx,cosx图形
x=[0:0.5:360]*pi/180;plot(x,sin(x),x,cos(x))
二维动画
x = -pi:pi/30:pi; h=
plot(x,cos(x),'o','MarkerEdgeColor','k','MarkerFaceColor','r',' MarkerSize',8,'EraseMode','Xor') for j = 1:3000
11
保存动画的示例1
三维动画
[x,y,z]=peaks(30); %peaks产生一个凹凸有致的曲面 surf(x,y,z) %用X和Y定义x-y坐标网格,Z定义网格上每一点的高度,来生成三维曲面 axis([-3 3 -3 3 -10 10]) m=moviein(15); for i=1:15 view(-37.5+24*(i-1),30) m(:,i)=getframe; end movie(m)
aviobj = avifile(filename,'PropertyName',value,...)
AVIFILE returns a handle to an AVI file object, aviobj.
mov = aviread(filename,index)
reads the AVI movie filename into the MATLAB movie structure mov
for i=1:n %在当前窗体上生成一帧图像 frame=getframe(gca); %获得一帧图像 aviobj=addframe(aviobj,frame);%并加到电影剪辑文件中 end aviobj=close(aviobj);%关闭文件,结束数值仿真模拟过程。
6
保存动画-生成avi格式的电影文件
7
保存动画-直接保存gif动画
一般步骤:
m(:,k)=getframe; %%%构造gif图像的帧, nn(:,:,:)=getframe; %%转换为可以直接输出的格式 %如果要制作彩色的图像,你只能把生成的彩色图像单独 制作(使用其他软件) nn1=nn.cdata; nn1=rgb2gray(nn1); imwrite(nn1,'out.gif','gif','WriteMode','append')
for kk=1:10:K
imagesc(data(:,:,kk));
set(gca,'clim',[-1 1]);
colormap(hsv(128))
frame = getframe(gca);
aviobj = addframe(aviobj,frame);
end
aviobj = close(aviobj);
13
其它转换gif动画的方法
直接作gif动画的软件较多,比如Ulead GIF Animator,批量格式转换用XnView
14
其它动画示例程序
Z = peaks; surf(Z) axis tight set(gca,'nextplot','replacechildren'); for j = 1:50
y = sin(3*x+0.006*j); set(h,'ydata',y); drawnow; end
10
播放动画
二维动画
s =0.2; x1=0; % 确定起始点横坐标x1及其增量 nframes = 50; % 确定动画总帧数 for k = 1:nframes x1= x1+s; % 确定画图时横坐标终止值x1 x =0:0.01:x1; y =sin(x); plot(x,y); % 在x=[0 x1]作y=sin(x)曲线 axis([0 2*pi -1 1]) % 定义坐标轴范围 grid off % 不显示网格线 M(k) = getframe; % 将当前图形存入矩阵M(k) end movie(M,3) % 重复3次播放动画M
Matlab 制作动画
1
涉及的主要问题
一般步骤 使用的主要函数及功能 示例程序及运行结果 存在的问题
2
一般步骤:
确定动画的帧数nframes 画出图形 为nframes帧幅图形分配足够内存空间 用getframe生成动画的数据矩阵 以每秒n幅的速度播放动画
3
函数及功能
M=moviein(nframes)
5
保存动画-生成avi格式的电影文件
创建电影剪辑文件,并存储起来:
aviobj=avifile('文件名.avi','fps',3);%定义一个avi文件, %AVIOBJ = AVIFILE(FILENAME,'PropertyName',VALUE,'Property Name',VALUE,...)%各属性详细说明见matlab帮助
movie2avi(m,’out.avi’)
12
保存动画的示例2
function avimake
warning off;
load data
//data是已有的文件
[M,N,K]=size(data);
data=data/(max(abs(data(:))));
aviobj = avifile('mymovi;,10);
为nframes帧幅图分配足够内存空间
movie(n)
以每秒n幅的速度播放动画
getframe
对当前的图象进行快照,截取一幅画面信息(称为动画中 的一帧),一幅画面信息形成一个很大的列向量
meshgrid:用于产生x-y平面上的网格数据 mesh:绘制网面图
4
函数及功能
imwrite():将数据转换成图像文件 surf:画立体曲面图 peaks:生成一个凹凸有致的曲面 figure:创建一个数字图形图像
直接利用函数movie2avi
movie2avi(mov,’filename.avi’) mov由getframe获得,生成文件名为filename.avi的视频文
件
一般格式:
for i=1:n figure(i) F(i)=getframe; end; movie2avi(F,'...filename.avi')