matlab画运动轨迹,Matlab画小球沿轨迹运动
以下m文件可以绘制小球沿着螺旋线运动的动画,其实就是两个步骤:
画出螺旋线背景
改变小球的位置,不断刷新图像,看起来就是动画了
完整的m文件代码如下
function f = ballw( K,ki )
%ballw.m演示红色小球沿着一条封闭螺旋线运动的实时动画
%仅演示实时动画的调试格式为ballw(K)
%既演示实时动画又拍摄照片的调试格式为f = ballw(K,ki)
%K红球运动的循环次数(不小于1)
%ki指定拍摄照片的瞬间,取1到1034之间的任意整数
%f存储拍摄的照片数据,可用image(f.cdata)观察照片
%产生封闭的运动轨迹
t1 = (0:1000)/1000 * 10 * pi;
x1 = cos(t1);
y1 = sin(t1);
z1 = -t1;
t2 = (0:10)/10;
x2 = x1(end) * (1-t2);
y2 = y1(end) * (1-t2);
z2 = z1(end) * ones(size(x2));
t3 = t2;
z3 = (1-t3)* z1(end);
x3 = zeros(size(z3));
y3 = x3;
t4 = t2;
x4 = t4;
y4 = zeros(size(x4));
z4 = y4;
x = [x1 x2 x3 x4];
y = [y1 y2 y3 y4];
z = [z1 z2 z3 z4];
%data = [x',y',z'] %查看封闭曲线的坐标数值
plot3(x,y,z,'r','Linewidth',4) %绘制曲线
axis off; %不画坐标轴
%定义“线”色、“点”型(点)、点的大小(40)、擦除方式(xor)
h = line('Color',[0.67 0 1],'Marker','.','MarkerSize',40,'EraseMode','xor');
%使小球运动
n = length(x);
i = 1;
j = 1;
while 1
set(h,'xdata',x(i),'ydata',y(i),'zdata',z(i));
%bw = [x(i),y(i),z(i)] %查看小球位置
drawnow; %刷新屏幕
pause(0.01) %控制球速
i = i+1;
if nargin == 2 && nargout == 1 %当输入变量个数为2并且输出变量1个时才拍摄照片
if (i == ki && j == 1)
f = getframe(gcf); %拍摄i = ki时的照片
end
end
if i > n
i = 1;
j = j+1;
if j > K
break;
end
end
end
代码注解:
getframe(gcf) 获取整个窗口内容的图像,gcf是get current figure
nargin是number of input arguments的缩写,意为输入参数的个数
nargout是number of output arguments的缩写,意为输出参数的个数
drawnow 刷新屏幕,当需要实时看到程序绘图变化,需要此函数
pause(n) 暂停程序运行n秒
代码中注释掉的两行代码可以用来打印出坐标点,方便调试。
由此引出Matlab的m文件的调试方法:
直接调试法
打印重点怀疑命令行的结果(去掉行尾的;),或打印重点变量
在适当位置添加keyboard指令,中断程序,查看内存空间
在原函数文件首行之前加上百分号,使一个中间变量难于观察的M函数文件变为一个所有变量都保留在基空间中的M文件
用echo指令,使M文件在运行时在屏幕上逐行显示文件内容
工具调试法
Matlab集成专门的调试工具,常用的就是设置断点,查看内存空间,跟踪变量值的变化。
可见Matlab的m文件调试方法和其他语言完全类似。
将上述的m文件保存为ballw.m,然后在Matlab命令窗口中执行如下代码:
>> f = ballw(1,200)
f =
cdata: [420x560x3 uint8]
colormap: []
>> image(f.cdata) %查看获得的照片
拍摄的小球照片
本来想将小球运动的gif动图导出贴在这儿的,可惜我不会,也懒得弄了,感兴趣的朋友可以学习一下,matlab的什么函数可以导出gif或者avi的动画。
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