MATLAB R2008圖形與動畫編程實例教程

2009年4月
第1章 MATLAB及GUI的介紹1
1.1 MATLAB的概貌1
1.1.1 MATLAB的發(fā)展1
1.1.2 MATLAB的應用功能2
1.1.3 MATLAB的特點3
1.1.4 MATLAB功能演示6
1.2 MATLAB的啟動與退出8
1.3 MATLAB的集成環(huán)境8
1.3.1 MATLAB的工作界面9
1.3.2 命令窗口10
1.3.3 歷史命令窗口14
1.3.4 當前目錄瀏覽器窗口14
1.3.5 工作空間瀏覽器窗口15
1.3.6 數組編輯器窗口17
1.3.7 M文件編輯窗口17
1.3.8 MATLAB搜索路徑18
1.4 MATLAB幫助系統(tǒng)19
1.4.1 幫助命令19
1.4.2 幫助窗口20
1.4.3 演示系統(tǒng)21
1.5 GUI圖形界面概述22
1.5.1 GUI的基本概念22
1.5.2 GUI的層次結構22
1.5.3 利用GUIDE創(chuàng)建GUI23
1.5.4 利用編程創(chuàng)建GUI25
第2章 MATLAB的二維繪圖27
2.1 二維繪圖基本流程27
2.2 二維圖形的基本繪圖命令28
2.3 二維圖形的修改33
2.3.1 坐標軸的調整33
2.3.2 添加或取消網格線38
2.3.3 坐標軸的名稱39
2.3.4 圖形標題39
2.3.5 文字在圖形中顯示40
2.3.6 圖形的圖例和顏色條42
2.3.7 函數繪圖44
2.4 雙Y軸繪圖應用45
2.5 填充圖形的繪制49
2.6 多坐標系繪圖與圖形窗口分割49
2.7 DataCursor工具51
2.8 繪制極坐標圖形53
2.9 特殊二維圖形的繪制54
2.9.1 階梯曲線54
2.9.2 區(qū)域圖55
2.9.3 概率分布圖55
2.9.4 離散點圖56
2.9.5 散點矩陣圖57
2.9.6 離散數據繪圖57
2.9.7 偽彩色圖58
2.9.8 誤差條圖59
2.9.9 向量圖59
2.9.10 柱狀圖62
2.9.11 餅圖62
2.9.12 等高線圖63
2.9.13 帶形圖64
2.10 手工繪圖65
2.11 在工作空間直接繪圖66
第3章 MATLAB的三維繪圖69
3.1 三維基本繪圖69
3.1.1 三維線圖指令69
3.1.2 三維填充多邊形圖69
3.1.3 三維離散序列圖71
3.1.4 三維立體圓球72
3.1.5 圓柱體圖73
3.1.6 表面圖74
3.1.7 立體切片圖74
3.1.8 瀑布圖77
3.2 曲面圖77
3.2.1 平面網格坐標矩陣77
3.2.2 三維曲面圖78
3.2.3 多峰函數84
3.3 特殊三維繪圖84
3.3.1 三維散點圖84
3.3.2 三維直方圖85
3.3.3 三維等高線86
3.3.4 三維向量圖86
3.3.5 三角網目圖87
3.3.6 三維餅圖88
3.4 三維圖的透明、鏤空、裁剪89
3.4.1 三維圖的透視89
3.4.2 三維圖的鏤空90
3.4.3 三維圖的裁剪91
3.5 三維圖形進階繪圖功能92
3.5.1 視點處理92
3.5.2 色彩處理94
3.5.3 圖像的旋轉103
3.6 光照和材質處理103
3.6.1 光照處理103
3.6.2 材質處理105
第4章 MATLAB動畫制作107
4.1 動畫制作函數107
4.1.1 時間函數107
4.1.2 相機與視點111
4.2 動畫類型115
4.2.1 程序動畫與電影動畫115
4.2.2 實時動畫118
4.3 動畫呈現方式121
4.3.1 質點運動軌跡呈現動畫121
4.3.2 旋轉顏色映像呈現動畫122
4.4 AVI文件123
第5章 圖像及圖形的相關技術127
5.1 圖像基本操作127
5.1.1 圖像的簡介127
5.1.2 圖像的類別和顯示128
5.1.3 圖像讀寫130
5.1.4 8位和16位圖像132
5.1.5 imshow函數134
5.1.6 顯示多幀圖像陣列135
5.1.7 紋理映射136
5.2 圖形編輯功能137
5.2.1 圖形窗口的工具條和菜單137
5.2.2 二維圖形的交互編輯舉例139
5.3 捕獲圖形生成的圖像文件141
5.4 基于圖像的圖形繪制142
5.4.1 圖像的幾何操作142
5.4.2 圖像的圖形化147
5.5 圖形打印和導出介紹148
5.6 圖形打印149
5.6.1 菜單打印圖形149
5.6.2 圖形打印命令151
5.6.3 打印設置152
5.7 圖形導出156
5.7.1 使用菜單導出圖形157
5.7.2 圖形導出命令157
5.7.3 導出設置157
第6章 句柄式圖形設計161
6.1 句柄式圖形概述161
6.2 圖形對象和句柄161
6.2.1 圖形對象161
6.2.2 創(chuàng)建圖形對象的底層函數162
6.2.3 圖形對象的屬性163
6.2.4 句柄與句柄操作163
6.3 句柄式圖形父-子階層關系163
6.3.1 圖形對象164
6.3.2 annotation函數的使用方式166
6.3.3 注釋對象166
6.3.4 群組對象168
6.4 對象屬性168
6.4.1 根對象169
6.4.2 圖形窗口對象171
6.4.3 坐標軸175
6.4.4 內核對象180
6.5 對象屬性的操作192
6.5.1 創(chuàng)建圖形對象193
6.5.2 對象屬性的獲取194
6.5.3 對象屬性的繼承操作196
6.5.4 對象操作應用舉例198
第7章 圖形化用戶界面的設計201
7.1 打開MATLAB的GUI編輯器201
7.2 使用GUIDE建立GUI203
7.3 圖形用戶界面設計工具203
7.3.1 設置GUI的大小203
7.3.2 對齊對象204
7.3.3 菜單編輯器206
7.3.4 M文件編輯器207
7.3.5 對象瀏覽器211
7.3.6 設置Tab順序212
7.3.7 控件前后位置的控制213
7.3.8 選擇GUI選項214
7.4 OpeningFunction的建立217
7.5 Callback的建立218
7.6 控件的屬性設置219
7.6.1 共同使用的屬性219
7.6.2 為一些特定的控件設置屬性220
7.6.3 Callback屬性224
7.6.4 改變Tag屬性225
7.6.5 改變Callback屬性225
7.7 編輯一般菜單226
7.7.1 建立主菜單227
7.7.2 編輯菜單命令228
7.7.3 編寫Gridon與Gridoff選項的Callback230
7.7.4 編輯OpeningFcn231
7.7.5 執(zhí)行GUI232
7.8 ContextMenus菜單設計234
7.8.1 建立主ContextMenus菜單234
7.8.2 建立ContextMenus主題菜單234
7.8.3 建立主題菜單的命令235
7.8.4 將ContextMenus菜單附著于axes對象上236
7.8.5 執(zhí)行GUI236
7.9 窗口設計237
7.9.1 公共窗口238
7.9.2 一般窗口242
7.10 圖形用戶界面的設計原則和步驟247
7.10.1 GUI的設計原則247
7.10.2 GUI設計的步驟248
第8章 圖形用戶界面的程序設計249
8.1 M文件相關操作249
8.1.1 利用handles結構數組共享數據249
8.1.2 M文件的函數和響應函數250
8.1.3 輸入和輸出參數252
8.1.4 其他相關函數252
8.2 handles管理GUI數據254
8.3 Modalfigure窗口256
8.3.1 Modalfigure窗口的應用256
8.3.2 Modalfigure窗口的刪除256
8.3.3 Modalfigure窗口應用實例257
8.3.4 相關函數267
8.4 響應函數的類型269
8.4.1 圖形對象共同的響應函數269
8.4.2 figures的響應屬性269
8.4.3 指定控件的響應函數270
8.4.4 添加響應函數270
8.4.5 響應函數選擇270
8.5 中斷響應函數271
8.5.1 監(jiān)控中斷271
8.5.2 事件隊列271
8.5.3 響應函數運行的事件處理272
8.5.4 相關函數272
8.6 GUIDE組件編程實例275
8.6.1 GUIDE組件屬性275
8.6.2 按鈕實例278
8.6.3 單選按鈕實例280
8.6.4 復選框實例281
8.6.5 文本標簽實例283
8.6.6 可編輯文本框實例284
8.6.7 框架實例287
8.6.8 面板與按鈕組實例288
8.6.9 滑動條實例290
8.6.10 下拉列表框實例292
8.6.11 列表框實例295
8.6.12 雙位按鈕實例298
8.6.13 坐標軸與ActiveX控件299
第9章 GUI設計技巧301
9.1 在GUIDE中加入圖案301
9.2 如何在MATLAB中顯示圖像302
9.3 圖形及其對象的輸出目標304
9.4 GUI窗口操作306
9.4.1 調用多個窗口畫面306
9.4.2 多個窗口中的數據傳遞307
9.5 GUI一些功能的比較及GUIDE的測試307
9.5.1 ButtonDownFcn與Callback的比較307
9.5.2 CurrentCharacter與CurrentPoint的比較307
9.5.3 SelectionType應用312
9.5.4 GUIDE測試313
9.6 GUI一些函數的應用314
9.6.1 waitforbuttonpress函數使用314
9.6.2 指定Figure與Axes繪圖314
9.6.3 使用btngroup函數建立工具欄按鈕316
9.7 GUI設計技巧的其他相關操作316
9.7.1 建立互動選取、移動、重新設置坐標軸大小316
9.7.2 一次設置或獲得多個名稱與屬性值316
9.7.3 建立GUI動畫Logo317
9.7.4 如何將窗口最大化317
9.7.5 MATLAB鼠標控制319
9.7.6 圖像的輸出321
9.7.7 編輯【F1】鍵323
9.7.8 Listbox對象把當前工作目錄內容加載到MATLAB工作空間323
9.7.9 群組化對象324
9.7.10 兼容性問題325
9.7.11 使用uitable建立可視化列表325
9.7.12 使用uiarray建立可視化數組配置位置326
9.7.13 使用uitree建立可視化樹狀列表328
9.7.14 調用Java組件329
9.7.15 OpenGL問題330
第10章 GUI設計的應用333
10.1 GUI設計在高等數學中的應用333
10.1.1 空間解析幾何333
10.1.2 函數極限可視化337
10.1.3 多項式的曲線擬合340
10.1.4 計算二重積分344
10.2 GUI設計在大學物理中的應用348
10.2.1 碰撞運動348
10.2.2 氣體分子運動速度分布律351
參考文獻357