MATLAB动画制作入门教程

"MATLAB入门经典教材，讲解如何使用MATLAB进行动画制作，包括电影方式和对象方式两种方法。由张智星撰写，来自清大資工系多媒體檢索實驗室。" MATLAB作为一款强大的数值计算和数据可视化工具，同时也支持创建动态的动画效果。本教材主要介绍了在MATLAB中生成动画的两种基本方法，适用于初学者掌握这一技能。 首先，介绍的是“电影方式”制作动画。这种技术类似于传统电影的原理，通过预先存储一系列连续的画面，然后快速连续播放这些画面来形成动态效果。这种方式可以生成色彩丰富、视觉效果强烈的动画。然而，它也有一些限制：每个画面都需要提前准备，不能实现实时渲染，同时因为每个画面都需要占用内存，所以整个动画会占据较大的存储空间。 另一种方法是“对象方式”，利用MATLAB的“握把式图形”（Handle Graphics）机制。在这种方法中，曲线或曲面被视为独立的对象，MATLAB可以快速地擦除旧对象并绘制新的、略有变化的对象，从而展现出时间上的变化。这种方式的动画能够实现即时的动态效果，对内存需求较低，但可能难以创建复杂动画。 在实践中，使用“电影方式”生成动画通常涉及两个步骤：一是使用`getframe`函数捕获图形作为电影的帧，将每一帧存储为一个行向量；二是调用`movie`函数播放电影，并可以指定重复次数和每秒播放的帧数。 例如，教材中的范例6-1（movie01.m）演示了如何改变视角来展示peaks函数，从而创建一个旋转的3D视图动画。程序首先清除现有的电影数据矩阵`M`，然后设定要捕获的帧数`n`，接着使用`for`循环逐帧改变视角，使用`getframe`获取当前视角下的图像并存储到`M`中。最后，通过`movie`函数播放电影，参数3表示重复播放3次。 另一个例子进一步扩展了这个概念，将peaks函数画在一个圆盘上，并随时间改变其形状，展示了更复杂的动画效果。 MATLAB的动画功能为科研和教学提供了强大的可视化手段，无论是简单的动态图表还是复杂的3D模型动画，都可以通过适当的方法实现。对于初学者来说，理解和掌握这两种动画制作方法，将有助于提升MATLAB的使用技能，为科学研究和工程应用提供更多的可能性。