MATLAB R2008图形与动画编程实例教程PDF电子书下载

第1章 MATLAB及GUI的介绍 1

1.1 MATLAB的概貌 1

1.1.1 MATLAB的发展 1

1.1.2 MATLAB的应用功能 2

1.1.3 MATLAB的特点 3

1.1.4 MATLAB功能演示 6

1.2 MATLAB的启动与退出 8

1.3 MATLAB的集成环境 8

1.3.1 MATLAB的工作界面 9

1.3.2 命令窗口 10

1.3.3 历史命令窗口 14

1.3.4 当前目录浏览器窗口 14

1.3.5 工作空间浏览器窗口 15

1.3.6 数组编辑器窗口 17

1.3.7 M文件编辑窗口 17

1.3.8 MATLAB搜索路径 18

1.4 MATLAB帮助系统 19

1.4.1 帮助命令 19

1.4.2 帮助窗口 20

1.4.3 演示系统 21

1.5 GUI图形界面概述 22

1.5.1 GUI的基本概念 22

1.5.2 GUI的层次结构 22

1.5.3 利用GUIDE创建GUI 23

1.5.4 利用编程创建GUI 25

第2章 MATLAB的二维绘图 27

2.1 二维绘图基本流程 27

2.2 二维图形的基本绘图命令 28

2.3 二维图形的修改 33

2.3.1 坐标轴的调整 33

2.3.2 添加或取消网格线 38

2.3.3 坐标轴的名称 39

2.3.4 图形标题 39

2.3.5 文字在图形中显示 40

2.3.6 图形的图例和颜色条 42

2.3.7 函数绘图 44

2.4 双Y轴绘图应用 45

2.5 填充图形的绘制 49

2.6 多坐标系绘图与图形窗口分割 49

2.7 Data Cursor工具 51

2.8 绘制极坐标图形 53

2.9 特殊二维图形的绘制 54

2.9.1 阶梯曲线 54

2.9.2 区域图 55

2.9.3 概率分布图 55

2.9.4 离散点图 56

2.9.5 散点矩阵图 57

2.9.6 离散数据绘图 57

2.9.7 伪彩色图 58

2.9.8 误差条图 59

2.9.9 向量图 59

2.9.10 柱状图 62

2.9.11 饼图 62

2.9.12 等高线图 63

2.9.13 带形图 64

2.10 手工绘图 65

2.11 在工作空间直接绘图 66

第3章 MATLAB的三维绘图 69

3.1 三维基本绘图 69

3.1.1 三维线图指令 69

3.1.2 三维填充多边形图 69

3.1.3 三维离散序列图 71

3.1.4 三维立体圆球 72

3.1.5 圆柱体图 73

3.1.6 表面图 74

3.1.7 立体切片图 74

3.1.8 瀑布图 77

3.2 曲面图 77

3.2.1 平面网格坐标矩阵 77

3.2.2 三维曲面图 78

3.2.3 多峰函数 84

3.3 特殊三维绘图 84

3.3.1 三维散点图 84

3.3.2 三维直方图 85

3.3.3 三维等高线 86

3.3.4 三维向量图 86

3.3.5 三角网目图 87

3.3.6 三维饼图 88

3.4 三维图的透明、镂空、裁剪 89

3.4.1 三维图的透视 89

3.4.2 三维图的镂空 90

3.4.3 三维图的裁剪 91

3.5 三维图形进阶绘图功能 92

3.5.1 视点处理 92

3.5.2 色彩处理 94

3.5.3 图像的旋转 103

3.6 光照和材质处理 103

3.6.1 光照处理 103

3.6.2 材质处理 105

第4章 MATLAB动画制作 107

4.1 动画制作函数 107

4.1.1 时间函数 107

4.1.2 相机与视点 111

4.2 动画类型 115

4.2.1 程序动画与电影动画 115

4.2.2 实时动画 118

4.3 动画呈现方式 121

4.3.1 质点运动轨迹呈现动画 121

4.3.2 旋转颜色映像呈现动画 122

4.4 AVI文件 123

第5章 图像及图形的相关技术 127

5.1 图像基本操作 127

5.1.1 图像的简介 127

5.1.2 图像的类别和显示 128

5.1.3 图像读写 130

5.1.4 8位和16位图像 132

5.1.5 imshow函数 134

5.1.6 显示多帧图像阵列 135

5.1.7 纹理映射 136

5.2 图形编辑功能 137

5.2.1 图形窗口的工具条和菜单 137

5.2.2 二维图形的交互编辑举例 139

5.3 捕获图形生成的图像文件 141

5.4 基于图像的图形绘制 142

5.4.1 图像的几何操作 142

5.4.2 图像的图形化 147

5.5 图形打印和导出介绍 148

5.6 图形打印 149

5.6.1 菜单打印图形 149

5.6.2 图形打印命令 151

5.6.3 打印设置 152

5.7 图形导出 156

5.7.1 使用菜单导出图形 157

5.7.2 图形导出命令 157

5.7.3 导出设置 157

第6章 句柄式图形设计 161

6.1 句柄式图形概述 161

6.2 图形对象和句柄 161

6.2.1 图形对象 161

6.2.2 创建图形对象的底层函数 162

6.2.3 图形对象的属性 163

6.2.4 句柄与句柄操作 163

6.3 句柄式图形父-子阶层关系 163

6.3.1 图形对象 164

6.3.2 annotation函数的使用方式 166

6.3.3 注释对象 166

6.3.4 群组对象 168

6.4 对象属性 168

6.4.1 根对象 169

6.4.2 图形窗口对象 171

6.4.3 坐标轴 175

6.4.4 内核对象 180

6.5 对象属性的操作 192

6.5.1 创建图形对象 193

6.5.2 对象属性的获取 194

6.5.3 对象属性的继承操作 196

6.5.4 对象操作应用举例 198

第7章 图形化用户界面的设计 201

7.1 打开MATLAB的GUI编辑器 201

7.2 使用GUIDE建立GUI 203

7.3 图形用户界面设计工具 203

7.3.1 设置GUI的大小 203

7.3.2 对齐对象 204

7.3.3 菜单编辑器 206

7.3.4 M文件编辑器 207

7.3.5 对象浏览器 211

7.3.6 设置Tab顺序 212

7.3.7 控件前后位置的控制 213

7.3.8 选择GUI选项 214

7.4 Opening Function的建立 217

7.5 Callback的建立 218

7.6 控件的属性设置 219

7.6.1 共同使用的属性 219

7.6.2 为一些特定的控件设置属性 220

7.6.3 Callback属性 224

7.6.4 改变Tag属性 225

7.6.5 改变Callback属性 225

7.7 编辑一般菜单 226

7.7.1 建立主菜单 227

7.7.2 编辑菜单命令 228

7.7.3 编写Grid on与Grid off选项的Callback 230

7.7.4 编辑OpeningFcn 231

7.7.5 执行GUI 232

7.8 Context Menus菜单设计 234

7.8.1 建立主Context Menus菜单 234

7.8.2 建立Context Menus主题菜单 234

7.8.3 建立主题菜单的命令 235

7.8.4 将Context Menus菜单附着于axes对象上 236

7.8.5 执行GUI 236

7.9 窗口设计 237

7.9.1 公共窗口 238

7.9.2 一般窗口 242

7.10 图形用户界面的设计原则和步骤 247

7.10.1 GUI的设计原则 247

7.10.2 GUI设计的步骤 248

第8章 图形用户界面的程序设计 249

8.1 M文件相关操作 249

8.1.1 利用handles结构数组共享数据 249

8.1.2 M文件的函数和响应函数 250

8.1.3 输入和输出参数 252

8.1.4 其他相关函数 252

8.2 handles管理GUI数据 254

8.3 Modal figure窗口 256

8.3.1 Modal figure窗口的应用 256

8.3.2 Modal figure窗口的删除 256

8.3.3 Modal figure窗口应用实例 257

8.3.4 相关函数 267

8.4 响应函数的类型 269

8.4.1 图形对象共同的响应函数 269

8.4.2 figures的响应属性 269

8.4.3 指定控件的响应函数 270

8.4.4 添加响应函数 270

8.4.5 响应函数选择 270

8.5 中断响应函数 271

8.5.1 监控中断 271

8.5.2 事件队列 271

8.5.3 响应函数运行的事件处理 272

8.5.4 相关函数 272

8.6 GUIDE组件编程实例 275

8.6.1 GUIDE组件属性 275

8.6.2 按钮实例 278

8.6.3 单选按钮实例 280

8.6.4 复选框实例 281

8.6.5 文本标签实例 283

8.6.6 可编辑文本框实例 284

8.6.7 框架实例 287

8.6.8 面板与按钮组实例 288

8.6.9 滑动条实例 290

8.6.10 下拉列表框实例 292

8.6.11 列表框实例 295

8.6.12 双位按钮实例 298

8.6.13 坐标轴与ActiveX控件 299

第9章 GUI设计技巧 301

9.1 在GUIDE中加入图案 301

9.2 如何在MATLAB中显示图像 302

9.3 图形及其对象的输出目标 304

9.4 GUI窗口操作 306

9.4.1 调用多个窗口画面 306

9.4.2 多个窗口中的数据传递 307

9.5 GUI一些功能的比较及GUIDE的测试 307

9.5.1 ButtonDownFcn与Callback的比较 307

9.5.2 CurrentCharacter与CurrentPoint的比较 307

9.5.3 SelectionType应用 312

9.5.4 GUIDE测试 313

9.6 GUI一些函数的应用 314

9.6.1 waitforbuttonpress函数使用 314

9.6.2 指定Figure与Axes绘图 314

9.6.3 使用btngroup函数建立工具栏按钮 316

9.7 GUI设计技巧的其他相关操作 316

9.7.1 建立互动选取、移动、重新设置坐标轴大小 316

9.7.2 一次设置或获得多个名称与属性值 316

9.7.3 建立GUI动画Logo 317

9.7.4 如何将窗口最大化 317

9.7.5 MATLAB鼠标控制 319

9.7.6 图像的输出 321

9.7.7 编辑【F1】键 323

9.7.8 Listbox对象把当前工作目录内容加载到MATLAB工作空间 323

9.7.9 群组化对象 324

9.7.10 兼容性问题 325

9.7.11 使用uitable建立可视化列表 325

9.7.12 使用utiarray建立可视化数组配置位置 326

9.7.13 使用uitree建立可视化树状列表 328

9.7.14 调用Java组件 329

9.7.15 OpenGL问题 330

第10章 GUI设计的应用 333

10.1 GUI设计在高等数学中的应用 333

10.1.1 空间解析几何 333

10.1.2 函数极限可视化 337

10.1.3 多项式的曲线拟合 340

10.1.4 计算二重积分 344

10.2 GUI设计在大学物理中的应用 348

10.2.1 碰撞运动 348

10.2.2 气体分子运动速度分布律 351

参考文献 357