MATLAB程式设计方案入门篇动画制作.pptVIP

* * * * * * * * * * * * * * MATLAB 程式設計入門篇：動畫製作 MATLAB 程式設計入門篇動畫製作 張智星 (Roger Jang) jang@ /jang 台大資工系 多媒體檢索實驗室 6-1 MATLAB 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必需事先備妥，無法進行及時成像（Real-time Rendering），而且每個畫面，以至於整套動畫，都必須佔用相當大的記憶體空間。 物件方式： 在 MATLAB 的「握把式圖形」（Handle Graphics，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.m clear M % 清除電影資料矩陣 M n = 50; % 抓取 50 個畫面 figure(Renderer,zbuffer); % Only used in MS Windows peaks; fprintf(抓取畫面中...\n); for i = 1:n view([-37.5+i*360/n, 30]); % 改變觀測角度 M(i) = getframe; % 抓取畫面，並存入電影資料矩陣 M end fprintf(播放電影中...\n); 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.m clear M % 清除電影資料矩陣 M r=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.*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)); figure(Renderer,zbuffer); % Only used in MS Windows fprintf(抓取畫面中...\n); for i = 1:n surf(xx, yy, zz*scale(i)); % 畫圖 axis([-inf inf -inf inf -8.5 8.5]); % 固定圖軸的範圍 box on M(i) = getframe; % 抓取畫面，並存入電影資料矩陣 M end fprintf(播放電影中...\n); 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.m clear M % 清除電影資料矩陣 M load clown.mat image(X); colormap(map); % 畫出小丑臉 n = 30; % 抓取 30 個畫面 fprintf(抓取畫面中...\n); for i = 1:n colormap(((i-1)*(1-map)+(n-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 M end fprintf(播放電影中...\n); 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）