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matlab 如何画动态图（绘图与旋转视图）

2015年02月04日 10:04:22 宋军帅 阅读数：23758

绘图

效果图：

在matlab中，作图是重要的一部分，那么对于三维的图像，如何将静态的改为动态的呢？

首先，静态图的代码：

t=0:0.1:20;

i=(1:200);

%这里只是画了一个点'*'而已， 因为i取值为1.
h=plot3(sin(t(i)),cos(t(i)),t(i),'*','erasemode','none');

grid on % 网格化：即显示坐标轴中的网格，一般三维坐标都要使用
axis([-2 2 -2 2 0 35])    %指三维的坐标轴分别的长度

title('123');

我们可以看到，里面的i取值为一个区间，相当于是一个一维向量，我们在画图的时候，matlab会自动向后取值，之后画图即为上图所示。

那么如何将之改为动图呢？

代码如下：（主要是该i为普通的变量，对其值的改变使用for循环，同时，每次画完一个点，停留0.01秒。）

t=0:0.1:20;

i=(1:200);

%这里只是画了一个点'*'而已， 因为i取值为1.
h=plot3(sin(t(i)),cos(t(i)),t(i),'*','erasemode','none');

grid on % 网格化：即显示坐标轴中的网格，一般三维坐标都要使用
axis([-2 2 -2 2 0 35])    %指三维的坐标轴分别的长度

title('123');


for i=2:length(t)

    %好像是指在h上，接着画点，x、y、z分别为sin(t(i))....等，按顺序排列
    set(h,'x',sin(t(i)),'y',cos(t(i)),'z',t(i));
    drawnow  %现在就画
    pause(0.01)  %画完当前，停留0.01秒
end

如下为画至一半时的图形：

旋转视图

效果图：

运行一下代码之后，图形会随着视角进行旋转：主要通过view函数来实现：

%b=0:0.2:2*pi;

%[X,Y]=meshgrid(-6:0.1:6);

Z=(X.^2+Y.^2)./4;

meshc(X,Y,Z);

view(-115,40)
axis([-10 10 -10 10 0 30])


%实现旋转视图,动态观看
i = 1
t = 0:1:30;
for i = 2:length(t)
    view(-115-t(i),40);
    pause(0.1)
end

xlabel('x轴');ylabel('y轴');zlabel('z轴');

title('旋转抛物面')

在写论文的过程中，我们经常需要用MATLAB绘制图形。论文中的图形都是图片格式，但是在展示和汇报时，如果将图形做成GIF动图，变量的变化过程就会非常直观，展示效果也会非常好。下面将本人利用MATLAB绘制GIF动图的方法分享给大家。

• 前提：已经利用MATLAB完成了图片的绘制，保存有变量数据

具体程序如下所示：

figure(1)
clf;
box on;
%坐标轴信息
xlabel({'时间(s)'},'FontSize',40)
ylabel({'$z_{i1}(t)$'},'Interpreter','latex','FontSize',40)
%设置坐标轴线宽
set(gca,'LineWidth',2,'FontSize',40)
%坐标显示范围
axis([0,1.5,-50,100])
legend('智能体1','智能体2','智能体3','智能体4','智能体5','智能体6','智能体7','智能体8');
pausetime=0.001; %设置绘图速度
pause(1);
%绘制八条曲线，设置每条曲线的颜色和线宽
h1=line(NaN,NaN,'color','r','linewidth',2.5);
h2=line(NaN,NaN,'color','b','linewidth',2.5);
h3=line(NaN,NaN,'color','k','linewidth',2.5);
h4=line(NaN,NaN,'color','g','linewidth',2.5);
h5=line(NaN,NaN,'color','r','linewidth',2.5);
h6=line(NaN,NaN,'color','g','linewidth',2.5);
h7=line(NaN,NaN,'color','b','linewidth',2.5);
h8=line(NaN,NaN,'color','k','linewidth',2.5);
t=1*(0.001:0.001:1.5);
%直接用n=1:length(t)，绘制速度超级慢；n=1:20:length(t) ,中间的20表示多久取一次样，可以调节绘制速度  
for n=1:20:length(t)   
    %z1,z2,...,z8是之前MATLAB绘图时，保存的变量，也就是前提条件中的绘制图形保存的变量
    set(h1,'xdata',t(1:n),'ydata',z1(1,1:n));%设置质点1的运动 
    set(h2,'xdata',t(1:n),'ydata',z2(1,1:n));%设置质点2的运动 
    set(h3,'xdata',t(1:n),'ydata',z3(1,1:n));%设置质点3的运动 
    set(h4,'xdata',t(1:n),'ydata',z4(1,1:n));%设置质点4的运动 
    set(h5,'xdata',t(1:n),'ydata',z5(1,1:n));%设置质点5的运动 
    set(h6,'xdata',t(1:n),'ydata',z6(1,1:n));%设置质点6的运动 
    set(h7,'xdata',t(1:n),'ydata',z7(1,1:n));%设置质点7的运动 
    set(h8,'xdata',t(1:n),'ydata',z8(1,1:n));%设置质点8的运动 
    pause(pausetime);
    legend('智能体1','智能体2','智能体3','智能体4','智能体5','智能体6','智能体7','智能体8');
    drawnow;
    %下面是保存为GIF的程序
    frame=getframe(gcf);
    imind=frame2im(frame);
    [imind,cm] = rgb2ind(imind,256);
    if n==1
         imwrite(imind,cm,'Z1.gif','gif', 'Loopcount',inf,'DelayTime',1e-4);
    else
         imwrite(imind,cm,'Z1.gif','gif','WriteMode','append','DelayTime',0);
    end
end

GIF绘制效果如下所示：

第一种方式

close all;
clear all;
clc;
clf;
xlabel('X轴');
ylabel('Y轴');
box on;
axis([-2,2,-2,2]);
axis equal;
pause(1);
h=line(NaN,NaN,'marker','o','linesty','-','erasemode','none');
t=6*pi*(0:0.02:1);
for n=1:length(t)
    set(h,'xdata',2*cos(t(1:n)),'ydata',sin(t(1:n)));
    pause(0.05);
    frame=getframe(gcf);
    imind=frame2im(frame);
    [imind,cm] = rgb2ind(imind,256);
    if n==1
         imwrite(imind,cm,'test.gif','gif', 'Loopcount',inf,'DelayTime',1e-4);
    else
         imwrite(imind,cm,'test.gif','gif','WriteMode','append','DelayTime',1e-4);
    end
end

效果图

第二种方式

close all;
clear all;
clc;
clf;
%白色背景
axis([-2,2,-2,2]);
xlabel('X轴');
ylabel('Y轴');
%四周的边框
box on;
%绘图区域
t=0:0.02:10;  
Nt=size(t,2);
x=2*cos(t(1:Nt));
y=sin(t(1:Nt));
%循环绘图
for i=1:Nt;
    cla;
    hold on;
    plot(x,y)
    plot(x(i),y(i),'o');
    frame=getframe(gcf);
    imind=frame2im(frame);
    [imind,cm] = rgb2ind(imind,256);
    if i==1
         imwrite(imind,cm,'test.gif','gif', 'Loopcount',inf,'DelayTime',1e-4);
    else
         imwrite(imind,cm,'test.gif','gif','WriteMode','append','DelayTime',1e-4);
    end
end

效果图