MATLAB中的动画

Question

如何使用MATLAB对随时间变化的曲面（例如椭球体）进行动画处理？

- Kate

Answer 1

以下是一些在MATLAB中动画绘图的示例...

使用for循环修改绘图:

您可以创建一个循环，在其中更改曲面坐标，使用set命令更新绘图对象，并使用pause命令暂停每个循环迭代一小段时间。以下是一个示例:

[x, y, z] = ellipsoid(0, 0, 0, 4, 1, 1);  % Make an ellipsoid shape
hMesh = mesh(x, y, z);                    % Plot the shape as a mesh
axis equal                                % Change the axis scaling
for longAxis = 4:-0.1:1
  [x, y, z] = ellipsoid(0, 0, 0, longAxis, 1, 1);  % Make a new ellipsoid
  set(hMesh, 'XData', x, 'YData', y, 'ZData', z);  % Update the mesh data
  pause(0.25);                                     % Pause for 1/4 second
end

当你运行以上代码时，你应该看到椭球体的长轴缩小直到成为一个球体。

使用定时器修改绘图：

您还可以使用timer object代替循环来执行对绘图的更新。在此示例中，我将首先创建一个名为timer_fcn的函数，每次计时器触发时都会执行该函数：

function timer_fcn(obj,event,hMesh)
  n = get(obj, 'TasksExecuted');  % The number of times the
                                  %   timer has fired already
  [x, y, z] = ellipsoid(0, 0, 0, 4-(3*n/40), 1, 1);  % Make a new ellipsoid
  set(hMesh, 'XData', x, 'YData', y, 'ZData', z);    % Update the mesh data
  drawnow;                                           % Force the display to update
end

现在我可以按照以下方式创建图表和计时器，并启动计时器：

[x, y, z] = ellipsoid(0, 0, 0, 4, 1, 1);  % Make an ellipsoid shape
hMesh = mesh(x, y, z);                    % Plot the shape as a mesh
axis equal                                % Change the axis scaling
animationTimer = timer('ExecutionMode', 'fixedRate', ...  % Fire at a fixed rate
                       'Period', 0.25, ...                %   every 0.25 seconds
                       'TasksToExecute', 40, ...          %   for 40 times and
                       'TimerFcn', {@timer_fcn, hMesh});  %   run this function
start(animationTimer);  % Start timer, which runs on its own until it ends

这将显示与for循环示例相同的动画。一旦您完成计时器对象的使用，请记得始终删除它：

delete(animationTimer);

- gnovice

---

非常好，只有一个建议。将您的for循环变量从i更改为k，通常i和j用于复数。 - flopex

虽然我发现 AnyMate 解决方案更方便，但是他的答案是一个很好的示例，可以同时教授关于句柄和计时器的知识。+1 - Jonas

Answer 2

你是想将动画显示在屏幕上还是保存为视频文件？如果你想让动画显示在屏幕上，可以让程序重复绘制你正在绘制的图形，并加入暂停，就像gnovice在他的回答中所示。

如果你想保存为文件以便重播，我建议看一下movie函数（教程这里），可能还需要MATLAB文件交换中心的助手mpgwrite工具。

- Michael Herold

---

我以前使用过mpgwrite并取得了成功。 - bta

Answer 3

如果您想要轻松创建动画，请查看文件交换中的ANYMATE。查看文件的帮助和示例，了解如何在图形中进行动画制作或创建动画 GIF。

请查看文件交换每周精选中关于 AnyMate 的评价 file exchange pick of the week

编辑

以下是使用 anymate 制作@gnovice示例中的椭球体动画的方法。

%# create an sphere
[xs,ys,zs] = sphere; %# default is center at 0, radius 1
%# create an ellipsoid
[xe,ye,ze] = ellipsoid(0,0,0,4,1,1);

%# use anymate to interpolate between the two
anymate(@surf,{cat(3,xe,xs) cat(3,ye,ys) cat(3,ze,zs)});
%# color the surface
colormap(jet);
%# fix axes
axis equal

在这个图中，将会有一个名为“电影”的工具栏，您可以点击“播放”并观看动画。或者您可以将其保存到文件中。

- Jonas

Answer 4

我想要强调一下上述两种实现之间的一个小差别：

1) pause()：

pause() 可以用于简单的动画，数据量较小。由于它简单明了，是我首选的方法。但是，如果动画需要大量数据，则只有在给定时间内暂停处理时才使用 pause()。

2) Timer：

如果我想要以“实时”方式或与音频同步地播放光谱图或频谱图像，通常会使用计时器对象，这样可以在同时不阻塞处理。如果我在此类动画中使用 pause()，则音频和动画之间的同步很快就会丢失...

- amir.audio