【MATLAB 从零到进阶】 动画制作

第五节 动画制作

一、质点运动轨迹动画

1. comet函数

调用格式：

comet(y)显示质点绕着向量y的二维动画轨迹

comet(x,y)显示质点绕着向量y与x的二维动画轨迹

comet(x,y,p)用输入参数 p 定义轨迹尾巴线的长度

comet(axes_handle,...)在句柄值为axes_handle的坐标系中显示动画

例：

质点绕阿基米德螺线（极坐标方程为ρ =θ）运动的二维彗星运行轨迹动画。

t=linspace(0,10*pi,2000); x=t.*cos(t); y=t.*sin(t); comet(x,y);

2. comet3函数

调用格式：

comet3(z)显示质点绕着向量z的三维动画轨迹

comet3(x,y,z)显示质点绕着向量x 、y与z的三维动画轨迹

comet(x,y,z,p)用输入参数 p 定义轨迹尾巴线的长度

comet(axes_handle,...)在句柄值为axes_handle的坐标系中显示动画

x=20sint

质点绕螺旋线 y=20cost 运动的三维彗星运行轨迹动画。

z= t

>> t = linspace(0, 10*pi, 1000); >> x = 20*sin(t); >> y = 20*cos(t); >> z = t; >> comet3(x,y,z)

二、霓虹闪烁动画

1. spinmap函数

调用格式：

spinmap，旋转颜色映像约5秒钟；

spinmap(t)，旋转颜色映像约t秒钟，具体时间取决于硬 件；

spinmap(t,inc)，旋转颜色映像约t秒钟，并设置增量参数inc，该参数用来调整闪烁频率；

spinmap('inf')，不限时旋转颜色映像，若需终止，请按Ctrl+C键。

例：霓虹闪烁的球体

>> sphere; >> axis equal; >> axis off; >> spinmap(20,1);

三、电影动画

所谓的电影动画是指先把一帧帧图片保存起来，然后再像放电影一样把它们按次序播放出来。MATLAB中提供了getframe函数和movie函数，用来制作电影动画。其中getframe函数用来抓取图形对象作为电影的帧，movie函数用来播放电影动画。

1. getframe函数

调用格式：

getframe返回一个电影帧，它是当前坐标系或图形窗口的快照

F = getframe抓取当前坐标系作为一帧

F = getframe(h)抓取句柄值为h的图形对象作为一个电影帧

F = getframe(h,rect)抓取句柄值为h的图形对象的指定区域作为一个电影帧，rect是形如[左边距，下边距，宽度，高度]的向量，用来设定抓取区域

2. movie函数

调用格式：

movie(M)在当前坐标系中只播放一次由矩阵M所保存的电影

movie(M,n)播放n次，若n为负数，则倒着循环播放，若n为向量，

第一个元素为播放次数，后续元素为帧序号movie(M,n,fps) 每秒播放fps帧，播放n次，默认每秒12帧

例：一颗跳动的红心

x=linspace(-2,2,100); [X,Y,Z]=meshgrid(x,x,x); V=(X.^2+9/4*Y.^2+Z.^2-1).^3-X.^2.*Z.^3-9/80*Y.^2.*Z.^3; p=patch(isosurface(X,Y,Z,V,0)); set(p,'FaceColor','red','EdgeColor','none'); view(3);axis equal;axis off; light('Posi',[0 -2 3]); lighting phong set(gca,'nextplot','replacechildren'); XX=get(p,'XData');YY=get(p,'YData');ZZ=get(p,'ZData'); for j=1:20 bili=sin(pi*j/20); set(p,'XData',bili*XX,'YData',bili*YY,'ZData',bili*ZZ) F(j)=getframe; end movie(F,10)

三、录制AVI格式视频动画

MATLAB中提供了avifile函数，用来把getframe函数抓取的电影帧录制为AVI格式视频动画。利用MATLAB录制AVI格式视频动画的步骤依次如下：

调用avifile函数先创建一个空白的avifile文件。

绘制视频的每一个帧所对应的图形。

调用getframe函数抓取当前图形窗口或坐标系中的图片。

调用addframe函数把抓取的图片添加到avifile文件中。

调用close函数关闭avifile文件。

四、GIF 动画

在浏览网页的时候，我们会看到好多很炫的动画，它们大多都是GIF格式的图片。其实GIF格式动画是将多幅图像保存为一个图像文件，从而形成动画。MATLAB中制作GIF动画要用到getframe、frame2im、rgb2ind和imwrite函数，getframe函数用来抓取当前图形窗口或坐标系中的图像，frame2im函数和rgb2ind函数用来将抓取的图像转为索引图像，imwrite函数用来将索引图像写入GIF格式动画。

注意：imwrite函数不能将真彩图像（RGB图像）写入GIF格式动画，必须先将真彩图像转为索引图像或灰度图像，然后才能写入。