MATLAB入门之动画制作

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1、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6-1MATLAB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6-1MATLAB動畫簡介MATLAB產生動畫的方式有兩種:電影方式:以影像的方式預存多個畫面,再將這些畫面快速的呈現在螢幕上,就可以得到動畫的效果。此種方式類似於電影的原理,可以產生很繽紛亮麗的動畫,但是其缺點為每個畫面都

2、必需事先備妥,無法進行及時成像(Real-timeRendering),而且每個畫面,以至於整套動畫,都必需佔用相當大的記憶體空間。物件方式:在MATLAB的「握把式圖形」(HandleGraphics,詳見本書第七章)概念下,所有的曲線或曲面均可被視為一個物件,MATLAB可以很快的抹去舊曲線,並產生相似但不同的新曲線,此時就可以看到曲線隨時間而變化的效果。使用物件方式(即握把式圖形)所產生的動畫,可以呈現即時的變化,也不需要太高的記憶體需求,但其缺點是較難產生太複雜的動畫。6-2以電影方式產生動畫以電影方式來

3、產生動畫,可由下列兩個步驟來達成:使用getframe指令來抓取圖形做為電影的畫面,每個畫面都是以一個行向量的方式,置放於整個代表電影的矩陣。使用movie指令來播放電影,並可指定播放的重複次數及每秒播放的畫面數目。電影動畫之範例一在下例中,我們將以不同的角度來顯示peaks函數,並將其結果以電影的方式來呈現動畫。範例6-1:movie01.mclearM%清除電影資料矩陣Mn=50;%抓取50個畫面peaks;fprintf('抓取畫面中...');fori=1:nview([-37.5+i*360/n,3

4、0]);%改變觀測角度M(i)=getframe;%抓取畫面,並存入電影資料矩陣Mendfprintf('播放電影中...');movie(M,3);%播放電影三次電影動畫之範例一最後一個frame的畫面電影動畫之範例二將peaks函數畫在圓盤上,然後再變換此函數的高度,以動畫呈現範例6-2:movie02.mclearM%清除電影資料矩陣Mr=linspace(0,4,30);%圓盤的半徑t=linspace(0,2*pi,50);%圓盤的極座標角度[rr,tt]=meshgrid(r,t);xx=rr.*

5、cos(tt);%產生圓盤上的x座標yy=rr.*sin(tt);%產生圓盤上的y座標zz=peaks(xx,yy);%產生peaks在極座標的資料n=30;%抓取30個畫面scale=cos(linspace(0,2*pi,n));fprintf('抓取畫面中...');fori=1:nsurf(xx,yy,zz*scale(i));%畫圖axis([-infinf-infinf-8.58.5]);%固定圖軸的範圍boxonM(i)=getframe;%抓取畫面,並存入電影資料矩陣Mendfprintf('

6、播放電影中...');movie(M,5);%播放電影5次電影動畫之範例二最後一個frame的畫面電影動畫之範例三改變影像的色盤矩陣,讓影像出現「從正片變到負片」的效果範例6-3:movie03.mclearM%清除電影資料矩陣Mloadclown.matimage(X);colormap(map);%畫出小丑臉n=30;%抓取30個畫面scale=cos(linspace(0,2*pi,n));fprintf('抓取畫面中...');fori=1:ncolormap(((i-1)*(1-map)+(n-

7、i)*map)/n);%改變色盤矩陣M(i)=getframe;%抓取畫面,並存入電影資料矩陣Mendfprintf('播放電影中...');movie(M,-5);%播放電影5次(含正向與逆向播放)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1-map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「從正片變到負片」的效果。另外,movie(M,-5)代表電影將播放5次,但由於第二個參數是負數,所以每次播放會包含一次「

8、正向播放」及一次「逆向播放」。電影動畫之範例三正片色盤矩陣是map負片色盤矩陣是1-map電影動畫的其他範例MATLAB的demo程式中亦包含了數個與電影方式相關的動畫,讀者可以在指令視窗輸入下列任一指令:xpmovievibesxpmovielogospinxpmoviecrulspin6-3以物件方式產生動畫以電影方式產生動畫可以說是「暴力法」,因為此方法佔掉了許多記

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