matlab动画制作详解

众所周知，MATLAB的绘图能力十分强大。有时，我们不仅需要绘图，还需要制作一些动态视频和动画，下面就来介绍一些matlab里制作动画和视频常用的函数，并举出一些实例。

一.animatedline

animatedline函数可以帮助对线条动画进行优化，允许用户在不重新定义现有点的情况下，添加新的点。源代码如下

a1 = animatedline('Color',[0 .7 .7]);
a2 = animatedline('Color',[0 .5 .5]);

axis([0 20 -1 1])
x = linspace(0,20,10000);
for k = 1:length(x);
    % first line
    xk = x(k);
    ysin = sin(xk);
    addpoints(a1,xk,ysin);

    % second line
    ycos = cos(xk);
    addpoints(a2,xk,ycos);

    % update screen
    drawnow limitrate
end

运行结果

本段代码参考自：https://cn.mathworks.com/help/matlab/creating_plots/line-animation-of-streaming-data.html

现在来说说里面用到的一些函数

（1）addpoints函数：函数原型如下

addpoints(an,x,y)
addpoints(an,x,y,z)

addpoints函数定义动画曲线中的指定通过点。x，和y有可能是同维数的向量，也可以写成表达式的形式。添加6个点到直线源程序

h = animatedline('Marker','o');
x = 1:6;
y = 1:6;
addpoints(h,x,y)

运行结果

（2）循环添加点到曲线

figure
h = animatedline;
axis([0 4*pi -1 1])

for x = linspace(0,4*pi,10000)
    y = sin(x);
    addpoints(h,x,y)
    drawnow limitrate
end

本段代码源自：https://cn.mathworks.com/help/matlab/ref/addpoints.html

（2）drawnow函数

matlab中的帮助命令释义：如果你修改了图像对象并且立刻想在屏幕上看到对象的更新，则可使用drawnow函数。我的理解是使用它可以不断对屏幕进行刷新。

（3）axis函数

axis函数用来限定x轴和y轴的变化范围。主要形式有

 axis([XMIN XMAX YMIN YMAX]) sets scaling for the x- and y-axes
       on the current plot.
 axis([XMIN XMAX YMIN YMAX ZMIN ZMAX]) sets the scaling for the
       x-, y- and z-axes on the current 3-D plot.
 axis([XMIN XMAX YMIN YMAX ZMIN ZMAX CMIN CMAX]) sets the
       scaling for the x-, y-, z-axes and color scaling limits on
       the current axis (see CAXIS). 

（4）pause函数

 pause(n)表示程序暂停n秒后执行，放在plot和plot3之后可以进行动态绘图演示。n值设置的越小，绘制视频的速度越慢。

二 视频的制作

 writerObj =VideoWriter('shipin.avi');
 video.FrameRate=80;
 open(writerObj);
 writeVideo(writerObj,F);
 close(writerObj);

步骤可总结如下：

（1）创建一个视频文件

（2）打开视频文件

（3）将帧写入视频文件

（4）关闭视频文件

注：将帧写入视频文件中还用到了getframe函数：获取视频的帧数。示例程序如下：

 for j=1:n
     plot_command
     M(j) = getframe;
 end
     movie(M)

在使用for循环进行动画制作时，getframe放在绘图命令后面，将每一次循环中的画好的图像保存下来。