偶然間發現matlab很萬能，平時用matlab做實驗顯得有點敷衍了，今天學習了一點做簡單動圖的東西，語法很簡單，實際就是要有深厚的數學功底哇！

一、運動的余弦函數

打開了matlab，新建文件animation1.m, 開始第一個簡單的練手工作，要想運動，就得先做一個余弦函數

先定義其X的定義域，再令Y=sin(X)；即可有如下效果

X = -2*pi : 0.1 : 2*pi;

Y = sin(X);

plot(X,Y)

而我們要實現運動的效果，實際就是所有的點向右平移了，所有定義域就要發生改變，這里定義平移的尺度為0.1，對應的值也要發生相應改變，這里注意set的用法，它重新設定了新值，即把我們新的X,Y的值賦給h，而drawnow表示繪制這時候的圖形

X = X + 0.1;

Y = sin(X);

set(h, 'XData', X, 'YData', Y);

drawnow;

這樣我們就能得到一個平移了0.1的余弦圖形了，怎么樣才能一直平移呢，就是讓他一直循環下去，利用while true即可實現

while true

X = X + 0.1;

Y = sin(X);

set(h, 'XData', X, 'YData', Y);

drawnow;

end

一個移動的圖就得到了。

這里再提供一種更簡單的方法。

while true

X = X + 0.1;

Y = sin(X);

plot(X,Y);

getframe;

end

這里的getframe可以實現set的功能。

再注意一下，我們的代碼停止運行的話會產生如下錯誤，但沒有影響的。

這是由于我們關掉了窗口，繪制圖形就識別不到了我們的參數，所有報錯了。

二、會動的彈簧

同樣我們先做一個不會動的彈簧，怎么做一個螺旋型的呢，就需要我們的兩個方向的余弦，正弦函數，再繪制一個三維圖即可，為了使彈簧形狀更美觀，這里設置了其坐標軸標度。

theta = -10*pi : 0.1 : 10*pi;

X = cos(theta);

Y = sin(theta);

Z = theta;

plot3(X, Y, Z)；

axis( [-2, 2, -2, 2, -10*pi, 10*pi]);

注意一下這里的Z軸決定了它的高度。

為了壓縮，那就是要乘以一個系數就好，不停壓縮的話就是不停乘以系數，給予合適的壓縮次數，而要彈回來，那就要除以我們的系數，達到增大高度的目的。

壓縮彈簧

for i = 1: 100

Z = 0.98*Z;

set(h, 'XData', X, 'YData', Y, 'ZData', Z);

drawnow;

end

彈回去

for i = 1: 100

Z = Z/0.98;

set(h, 'XData', X, 'YData', Y, 'ZData', Z);

drawnow;

end

我們這里選定次數為100次，然后再用一個總的while true循環包括這兩部分就可以實現我們的不停的跳動了。

一定要設定坐標軸固定，不然跳動的效果會受影響。

三、會轉的時鐘

做完兩個是不是就已經套路是啥了呢，時鐘就是確定原點為中心，畫一個圓，一根會轉的線，圓的話用我們的余弦函數就好了

t = 0 : pi/50 : 2*pi;

X = cos(t);

Y = sin(t);

plot(X,Y);

hold on;

axis equal;

注意這里時間的劃分，是pi/50，跨度越小，越接近于完美的圓，同時說明兩個地方的用法(如果這里跨度取0.1的話，會看到圓的右側有個缺口)

hold on 幫助我們保持住我們的圓，不被我們后面要畫的直線覆蓋住

axis equal 保持我們的兩個坐標軸刻度相同，使圓更圓

那我們接下來就是畫線了，我們知道一條直線實際上就是一個向量，確定兩個點就可以了，我們這里一個是原點，一個假定為(1,0)，那我們就可以得到X軸上的線了

lineX = [0 ,1];

lineY = [0 ,0];

h = plot(lineX, lineY);

那如何讓這根線轉動呢，那就是要將我們的(1,0)坐標換成很多個與角度有關的點就可以了

theta = 0;

while true

theta = theta + 0.1;

lineX(2)= cos(theta);

lineY(2)= sin(theta);

set(h, 'XData', lineX, 'YData', lineY);

drawnow;

end

先令角度theta為0，然后慢慢增加，令坐標為cos(theta)和sin(theta)即可，其余按套路來即可。注意這里的矩陣表示法lineX(2)和lineY(2)都是表示第二個元素。

效果圖如下：

然后可以自己再加幾根線上去，做成一個完整的時鐘哦！

四、密集的三維波形圖

這個圖形密集恐懼癥勿進哈！

X = -10 : 0.2 : 10;

Y = -10 : 0.2 : 10;

[X,Y] = meshgrid(X,Y);

Z = sin(X) + cos(Y);

h = surf(X,Y,Z);

axis([-10 , 10, -10, 10, -20, 20]);

while true

for i = 1 : 100

Z = Z*0.97;

set(h, 'XData', X, 'YData', Y, 'Zdata', Z);

drawnow;

end

for i = 1 : 100

Z = Z/0.97;

set(h, 'XData', X, 'YData', Y, 'Zdata', Z);

drawnow;

end

end

這里我們的meshgrid用來生成x,y平面即根據x y 生成網格得到坐標點集合(X, Y)，surf用來繪制三個方向的圖，其余和前面一樣哦！可以先自己動手試試

五、可以吃的曲奇餅

話不多說，直接上餅來恰！

R1 = 2;

t = 0 : 0.1 : 10;

for n = 1: length(t)

theta = 0 : pi/50 : 2*pi;

phi = 0 : pi/50 : 2*pi;

[theta, phi] = meshgrid(theta, phi);

R2= 1+ 0.2*cos(8*(phi-theta-t(n)));

X = (R1 + R2.*cos(theta)).*cos(phi);

Y = (R1 + R2.*cos(theta)).*sin(phi);

Z = R2.*sin(theta);

surf(X, Y, Z);

axis equal;

axis([-3.5, 3.5, -3.5, 3.5, -1.5, 1.5]);

shading interp

M(n) = getframe;

end

提供一下思路：

做一個圓，使其圍繞Z軸旋轉，但要注意不是規則的旋轉，故肯定會有兩個角度，這和我們建立球坐標系原理是一樣的，主要是X，Y，Z的坐標如何設定，然后為了讓他運動，就要改變它的R2，使其隨時間變化即可！

今天學完之后真開心！

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標簽：動畫,set,10,0.1,Matlab,theta,pi,繪制,sin

來源： https://blog.csdn.net/qq_44790423/article/details/104599054

總結

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