1、MATLAB总结%polyfit用法1、理论上只能算斜率延长,但有一些简化方法,但本质上还是通过算斜率实现的,下面就是应用polyfit来避免自己求斜率.x1=1,2;x2=5,8;X=x1(1),x2(1);Y=x1(2),x2(2);p=polyfit(X,Y,1);%多项式拟合,后面的1表示一阶多项式,即直线%函数返回的p是对应多项式按次数下降的系数,一阶显然有2个系数x=0:10;y=polyval(p,x);%通过p求对应x的值plot(x,y)2、polyfit函数的意思同上.不过你有几个点,你自己最好先把点画出来,看看她应该大致符合什么趋势,在选择不同的拟合函数.polyfit只
2、能用于多项式拟合,如果是其他的拟合模型函数,一般需要其他诸如nlinfit等拟合函数,自己编写函数模型.%矩阵开方sqrt()和sqrtm()的区别要分清这两个函数的区别我们首先看乘方的区别。在Matlab中运行下列语句。“两个大于号”后面是需要在Matlab中输入的命令，其他的是Matlab中的结果输出。 A=1,2;3,4A = 1 2 3 4 R1=A*AR1 = 7 10 15 22 R2=A2R2 = 7 10 15 22 R3=A.*AR3 = 1 4 9 16 R4=A.2R4 = 1 4 9 16这几句清晰地解释了矩阵乘法与矩阵乘方的关系、矩阵点乘（元素对元素）与矩阵点乘方的关
3、系。下面我们来看开方。 先生出一个方便做开方运算的矩阵 B=A*AB = 10 14 14 20我们看sqrt()与矩阵点乘（点乘方）之间的关系： C=sqrt(B)C = 3.1623 3.7417 3.7417 4.4721 R5=C.*CR5 = 10 14 14 20 R6=C.2R6 = 10 14 14 20即sqrt()得到的结果与点乘有关。与矩阵乘法（乘方）有关的命令是sqrtm(). D=sqrtm(B)D = 2.058 2.401 2.401 3.773 D*Dans = 10 14 14 20 D2ans = 10 14 14 20接下来讲的就是.5， .5 与sqrt
4、()，sqrtm()的关系了。他们的对应关系很简单，看下列代码就明白了。 sqrt(C)ans = 1.7783 1.9343 1.9343 2.1147 C.5ans = 1.7783 1.9343 1.9343 2.1147 sqrtm(C)ans = 1.222 1.2919 1.2919 1.6743 C.5ans = 1.222 1.2919 1.2919 1.6743%-按钮创建一、比如创建一个打开的按钮： uicontrol(string,打开) 即可二、str = 按钮文字多行显示;uicontrol(Style, pushbutton, Units, normalized,
5、FontSize, 12,position, 0.4 0.4 0.3 0.2, string, str);三、hf=figure(Color,0.55,0.658,0.257,Position,100,200,400,200,.Name,图片,NumberTitle,off,MenuBar,none);set(gcf,outerposition,get(0,screensize);h_pause = uicontrol(hf,style,pushbutton,position,100 25 80 30,string,pause,callback,uiwait(hf);h_goon = uico
6、ntrol(hf,style,pushbutton,position,300 25 80 30,string,go on,callback,uiresume(hf);for i=45:53 %45到53是图片名字 k=imread(num2str(i),.jpg); imagesc(k); pause(1); drawnow;end%-保存图片的方法1、可以用print命令保存：print(1,-djpeg,picname.jpeg)注：第一个参数表示图形窗口的句柄号；第二个参数，在引号内表示保存为jpeg格式，第三个参数为文件名。2、可以用saveas命令保存：saveas(gcf,picn
7、ame,jpg)注：第一个参数是matlab获取图形句柄号的函数名，第二个参数，在引号内是希望保存的文件名，这里不要写后缀，第三个参数是文件类型。3、FG=getframe(gcf);imwrite(FG.cdata,FG.jpg)4、对于画图循环体，加这句应该就能保存了，k为保存的第几幅图。saveas(gcf,D:MATLAB7work,yanbao,num2str(k),.jpg);%- 一、动画制作方法 Matlab提供了许多与动画制作相关的函数，能够比较 容易完成动画的制作。 （一）时间函数 1. Timer 函数 可以使用Timer函数创建计时器对象，如： 当前目录中的程序名称，其
8、程序见下一页。 mytimer=timer(TimerFcn,fPatch,StartDelay,6); start(mytimer) 关键词 程序运行后，6秒钟后才执行程序fPatch.m。 用start（）函数激活计数器对象，6秒钟后才执行程序 fPatch.m。 程序：fpatch.m 功能：使用patch函数绘制正方体网格图与表面图。 vert=1 1 1;1 2 1;2 2 1;2 1 1;1 1 2;1 2 2;2 2 2;2 1 2; fac=1 2 3 4;2 6 7 3;4 3 7 8;1 5 8 4;1 2 6 5;5 6 7 8; subplot(1,3,1) patch
9、(faces,fac,vertices,vert,FaceColor,w); view(3); subplot(1,3,2) patch(faces,fac,vertices,vert,FaceVertexCData,hsv(6),FaceColor,flat); view(3); subplot(1,3,3) patch(faces,fac,vertices,vert,FaceVertexCData,hsv(8),FaceColor,interp); view(3); 正方体网格图 各面着色正方体 插值着色正方体 一个计时器中可以同时对多个M文件进行不同的定时 操作。如： Mtimer=ti
10、mer(TimerFcn,file1,StartFcn, file2,StopFcn, file3,ErrorFcn, file4) 该计时器对象执行如下操作： ? 将file1作为基本计时器代码执行； ? 当使用start函数启动计时器时执行file2； ? 当使用stop函数终止计时器时执行file3； ? 出错时执行file4。 2. 当前日期与时间 使用clock函数可以返回当前时间。 clock ans= 1.0e+003 2.0060 0.0090 0.0190 0.020 0.0310 0.0384 当前机器时间是2006年9月19日20点31分38.4秒。 使用now函数将返回
11、当天的日期值。 format long;now ans = 7.336418131145024e+005 这个时间的单位是天，转换成普通日期是2008年8月21日 19点30分53秒左右（误差小于1分钟）。 使用datestr（）函数可以将now函数返回的日期值 转换成日期字符串。 datestr(7.336418131145024e+005) ans= 21-Aug-2008 19:30:53 使用date函数可以返回dd-mmm-yy格式的当天日期。 date ans= 21-Aug-2008 使用datenum（）函数可以将日期字符串变成日期值 datenum(2008,8,21) an
12、s= 733641 3. 计时函数 函数cputime计算自当前Matlab程序启动之后到运行结 束所占用的CPU时间（单位是秒）。 t0=cputime;fpatch;cputime-t0 ans= 0.0156 程序fpatch.m的运行时间是0.0156秒。 函数etime计算两个时间向量的间隔。 t1=clock;fpatch;etime(clock,t1) ans = 0.0150 程序fpatch.m的运行时间是0.0150秒。之所以比前面语句 的计算时间少，是由于该程序已从硬盘装入等原因 计算运行时间的函数还有 tic 函数与 toc 函数，前者启 动一个秒表，表示计时开始；后者
13、则停止这个秒表，并 且计算运行时间。 tic;plot(rand(50,5);toc Elapsed time is 0.147644 seconds. 4. pause函数 函数 pause（）函数是延迟等待函数，例如，程序中如果 出现pause(5)，那么在执行到这句话的时候，停留5秒， 然后继续。 例 使用pause函数制作动画。 for i=-2*pi:0.5:2*pi R=cos(i) sin(i) 0;-sin(i) cos(i) 0;0 0 1; vert=1 1 1;1 2 1;2 2 1;2 1 1;1 1 2;1 2 2;2 2 2;2 1 2; vert=vert*R;
14、fac=1 2 3 4;2 6 7 3;4 3 7 8;1 5 8 4;1 2 6 5;5 6 7 8; pause(0.1) patch(faces,fac,vertices,vert,FaceVertexCData,hsv(8),FaceColor,interp); view(3) end 程序是先绘制一个长方体，然后隔0.1秒又绘制出另外一 个长方体，新长方体的顶点坐标经过了变换，此变换是 乘以矩阵R完成的，该矩阵是绕Z轴旋转矩阵。如此下去， 绘制出下一页所示的图形，从而完成了此动画。 如果没有pause(0.1)，那么就直接绘制出上图，没有 了动画效果。 如果把 R=cos(i) si
15、n(i) 0;-sin(i) cos(i) 0;0 0 1; 变换成 R=cos(i) 0 sin(i);0 1 0;-sin(i) 0 cos(i); 那么就是绕Y轴旋 转。 （二）相机与视点 相机与视点的概念与动画制作密切相关。 1. 函数 函数camdolly（） （） surf(peaks) for i=0:0.05:0.5 camdolly(i,0,0) pause(0.2) end camdolly(0,i,0) camdolly(0,i,0,fixtarget) 只移动相机，物体不移动 用来移动相机位置和目标位置 表示左右移动 i 个单位， i 为正则向左，为负则向 右。camd
16、olly函数的第3 个参数表示沿视轴移动。 上下移动 i 个单位 2. 函数 函数camorbit（）与camroll（） （）与 （） （） 函数camorbit(d1,d2) 根据d1与d2的大小（单位是度）绕 相机目标点旋转相机，d1表示水平旋转角度，d2表示垂 直旋转角度。 surf(peaks) axis off for i=1:36 camorbit(10,0,data,0 1 0) pause(0.2) end 函数camroll操纵相机绕视轴旋转 a) camroll(d)按照d指定的大小绕相机视轴旋转相机， 视轴由经过相机位置和相机目标点的直线确定。 b) camroll(h
17、,d)操作由第一个句柄参数h确定的坐标系。 3. 函数 函数campan（） （） 函数campan(dt,dp) 按照 dt 和 dp 的大小绕相机旋转目标 点，dt 是水平旋转角度，dp 是垂直旋转角度。 surf(peaks) axis vis3d for i=1:720 campan(2,0) pause(0.01) end 该程序绕相机位置水平旋转 了72021440度，即4圈， 转完后又回到原先位置，一 共停留时间7200.017.2 秒。 函数campan还可以添加一个或两个参数 campan(dt,dp,s1,s2) 参数s1用来确定旋转中心， 参数s2用来确定旋转轴。 该函数
18、还可以在第一个参数位置上加入坐标系句柄，决 定操作哪一个坐标系，默认是操作当前坐标系。 4. 函数 函数campos（） （） 该函数设置或查询相机的位置，其调用格式如下： campos campos(x,y,z) 返回相机在当前坐标系中的位置 将相机位置设置为当前坐标系中(x,y,z)处 该程序使相机沿x轴方向 运动。 axis vis3d off是取 消了三维视觉功能，取 消三维视觉功能后不论 是campos(x,0,0) ，还是 campos(0,y,0) ，或是 campos(x,y,z)效果都是 垂直屏幕表面运动，可 以更清晰的观察运动的 情况。 surf(peaks) axis v
19、is3d off for x=-200:10:200 campos(x,0,0) drawnow end 为了验证campos函数不带参数时的功能，设计如下程序： a1= campos surf(peaks) a2= campos axis vis3d off a3= campos for x=-200:10:200 campos(x,0,0) drawnow end a4= campos 该程序中设置了4个campos， 返回了相机的4个位置，分别 是： a1 = 0.5000 0.5000 9.1603 a2 = -203.2855 -327.0090 86.6025 a3 = -194.
20、1541 -317.7286 83.9027 a4 = 200 0 0 其中a1的值是相机默认位置，a4是程序运行完成后的相 机位置。 5. 函数 函数camtarget（） （） 该函数设置或查询相机目标点的位置，调用格式为： camtarget camtarget (x,y,z) 返回相机目标点在当前坐标系中的位置 将相机目标点位置设置为当前坐标系中 (x,y,z)处 surf(peaks) for i=1:100 camtarget(i,0,0) pause(0.01) end 改为camtarget(0,i,0) 改为camtarget(0,0,i) 该程序使相机目标点 （物体）沿x轴
21、移动。 沿y轴移动 沿z轴移动 6. 函数 函数camva（）与camzoom（） （）与 （） （） 函数camva（）的调用格式是： camva camva(a) 返回当前坐标系设置的相机视角 将当前坐标系的相机视角设置为a，单位是度 下面程序制作了两个按钮用来控制视角的改变。 uicontrol(Style,pushbutton,String,In, Position,20 20 60 20,Callback,if camva=179;return;else;camva(camva+1);end); 设置相机新的视角 函数camzoom（）的调用格式是： camzoom(f) 返回相机视
22、角 根据 f 的值对场景进行缩放。 7. 函数 函数view（） （） 视角函数 该函数指定视点方向，其调用格式为： view(az,el) 和 view(az,el) view(2) view(3) 设置三维图的视角。方位角 az 为从 y 轴 的负轴开始绕 z 轴水平旋转的角度。正 值表示视点逆时针旋转。el 为仰角。az 与 el 的单位为度。 设置为默认二维视图，az=0，el90 设置为默认三维视图，az=-37.5，el30 例 使用函数view（）从不同角度观察图形。 X,Y=meshgrid(-10:0.5:10); Z=X.2/36-Y.2/25+sin(X+Y)*2; x=
23、X(1,:); y=Y(:,1); i=find(y0.1 & y-3.6 & x3.5); Z(i,j)=nan; subplot(2,2,1);surf(X,Y,Z); xlabel(x), ylabel(y), zlabel(z); subplot(2,2,2);surf(X,Y,Z); xlabel(x), ylabel(y), zlabel(z);view(-30,60); subplot(2,2,3);surf(X,Y,Z); xlabel(x), ylabel(y), zlabel(z); view(2); subplot(2,2,4);surf(X,Y,Z); xlabel(x
24、), ylabel(y), zlabel(z); view(30, -60); 上述程序运行后结果如下图所示，4个图形分别是不同视 角下显示的同一个曲面。 （三）程序动画与电影动画 1. 程序动画 从计算机图形学上看，动画就是绘制的图形发生变 化。这个变化不能太快，也不能太慢，要被人的视觉接 受。在程序执行时，能够使图形变化达到视觉要求。 例 程序动画制作。 下面程序就完成了一个动画。 X,Y=meshgrid(-10:1:10); Z=X.2/36-Y.2/25; h=mesh(Z) for i=1:10:360 rotate(h,20,3,56,i) pause(0.1) end 程序中r
25、otate函数是Matlab提供的一个图形变换函数。 函数rotate(h,20,3,56,i)中， h是图形句柄，表示Mesh(Z)绘 制的图形；20,3,56决定了旋转轴方向；i表示旋转角度， 单位是度。 程序运行后，观看到的效果是一个面片在飞舞。为了 更好的观察面片的变化情况，改动上面程序为： for i=1:6 subplot(2,3,i) X,Y=meshgrid(-10:1:10); Z=X.2/36-Y.2/25; h=mesh(Z) rotate(h,20,3,56,i*55) axis tight off pause(0.1) end 绘制出的动画效果比较好，为了仔细观察，下
26、图截取 了动画的一些中间图形。 这些图形是旋转时一些变化瞬间的图形。面片是一样 的，只不过是旋转过程中看到的各个不同侧面而已。 程序动画很多时候借助pause函数来完成。 2. 绘制图形制作电影动画 Matlab提供了动画制作函数movie，使用movie函数生 成动画就称为电影动画。生成动画必须有很多帧图形连 续播放，如果这些图形是绘制而成的，就叫这种动画为 绘制图形的电影动画。 例 播放一个不断变化的眼球程序段。 M=moviein(16); for j=1:16 plot(fft(eye(j+16); axis equal M(:,j)=getframe; pause(0.1) end
27、movie(M,5) 程序中使用了moviein函数创建 一个结构体数组，专门用来装 载动画的各帧；使用getframe 函数（命令）把绘制出的图形 装入结构体。其中，绘制每一 帧图形之前，先使用了FFT变 换函数。程序最后一句是播放 函数，以每秒5幅的速度播放 画面。 getframe函数 函数 getframe函数可将当前图形窗口作为一个画面取下 并保存，格式为：m=getframe。它将每一帧画面信息数 据截取下来整理成列向量。该函数截取图形的点阵信息， 图形窗口的大小，对数据向量的大小影响较大，窗口越 大，所需存储容量越大。而图形的复杂性对数据容量要 求没有直接的关系。 moviein
28、函数 函数 函数m=moviein(n)用来建立一个足够大的 n 列的矩 阵 m，用来保存 n 幅画面的数据，以备播放。 movie函数 函数 movie(m,k)以每秒 k 幅图形的速度播放由矩阵 m 的 列向量所组成的画面。 改动前面的程序如下，能够制作出新的动画。 M=moviein(16); for j=1:16 sphere(j); axis equal M(:,j)=getframe; end movie(M,10) 右边程序 可以观察 到一个椭 圆转化成 矩形的过 程。 左边程序演示一个球体从多 面体演化来的过程。 M=moviein(16); for j=16:-1:1 rec
29、tangle(Position,4,5,15,10,Curvature,j/16); M(:,j)=getframe; axis equal end movie(M,2) 3. 基于图像制作电影动画 动画效果是由于一幅幅图形变化产生的，如果这些 图形来自于图像，那么就称该动画为基于图像的动画。 下列3个图象是用画图工具绘制出来的，分别命名为 1.jpg、2.jpg与3.jpg，存储在D盘根目录下。 (a) 1.jpg (b) 2.jpg (c) 3.jpg 制作动画的三幅图像 下面程序使用getframe函数装载上述几幅图像，使用 movie函数播放这几幅图像就是一个动画。 for i=1:3 k=int2str(i); k1=strcat(d:,k,.jpg); a1=imread(k1); image(a1); m(:,i)=getframe end movie(m,10) 4. 几个例题 例 下述程序播放一个直径不断变化的球体。 n=30 x,y,z=sphere m=moviein(n); for j=1:n surf(j*x,j*y,j*z) m(:,j)=getframe; end movie(m,30); 例 三维图形
