MATLAB圖形與動(dòng)畫設(shè)計(jì)

前言

MATIAB是Matrix Laboratory（矩陣實(shí)驗(yàn)室）的縮寫，是由美國(guó)Math-Works公司開發(fā)的集數(shù)值計(jì)算、符號(hào)計(jì)算和圖形可視化三大基本功能于一體的，功能強(qiáng)大、操作簡(jiǎn)單的語(yǔ)言，是國(guó)際公認(rèn)的優(yōu)秀數(shù)學(xué)應(yīng)用軟件之一?！皬墓こ處熀涂茖W(xué)家的目的來看，MATIAB有許多優(yōu)點(diǎn)，是同類產(chǎn)品中最好的軟件?！盡ATIAB是當(dāng)今最優(yōu)秀的科技應(yīng)用軟件之一，它具有強(qiáng)大的科學(xué)計(jì)算與可視化功能和開放式擴(kuò)展環(huán)境，簡(jiǎn)單易用，特別是所附帶的三十多種面向不同領(lǐng)域的工具箱支持，使得它在許多科學(xué)領(lǐng)域中成為計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)和分析、算法研究和應(yīng)用開發(fā)的基本工具和首選平臺(tái)?，F(xiàn)在，MATlAB已經(jīng)發(fā)展成為適合多學(xué)科的大型軟件，在世界各高校，MATIAB已經(jīng)成為線性代數(shù)、數(shù)值分析、數(shù)理統(tǒng)計(jì)、優(yōu)化方法、自動(dòng)控制、數(shù)字信號(hào)處理、動(dòng)態(tài)系統(tǒng)仿真等高級(jí)課程的基本教學(xué)工具。特別是最近幾年，MATIAB在我國(guó)大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽中的應(yīng)用，為參賽者在有限的時(shí)間內(nèi)準(zhǔn)確、有效地解決問題提供了有力的保證。MATIAB具有其他高級(jí)語(yǔ)言難以比擬的一些優(yōu)點(diǎn)，如編寫簡(jiǎn)單、編程效率高、易學(xué)易懂，因此MATIAB語(yǔ)言也被通俗地稱為演算紙式的科學(xué)算法語(yǔ)言。在控制、通信、信號(hào)處理及科學(xué)計(jì)算等領(lǐng)域，MATIAB都被廣泛應(yīng)用，已經(jīng)被認(rèn)可為能夠有效提高工作效率、改善設(shè)計(jì)手段的工具軟件。掌握了MATLAB就好比掌握了開啟這些專業(yè)領(lǐng)域大門的鑰匙。本書的特點(diǎn)是利用MATLAB作為工具來講解計(jì)算機(jī)圖形學(xué)與動(dòng)畫技術(shù)：MATLAB的一些常用命令以及簡(jiǎn)單的程序設(shè)計(jì)知識(shí)、與繪圖相關(guān)的一些語(yǔ)句及程序、曲線曲面繪制與幾何造型、隱與光照、使用一個(gè)具體的軟件來制作實(shí)現(xiàn)虛擬現(xiàn)實(shí)效果、不規(guī)則物體建模與非真實(shí)感圖形學(xué)的概念、動(dòng)畫制作的一些概念與常用方法。

內(nèi)容概要

　　《MATLAB圖形與動(dòng)畫設(shè)計(jì)》以MATLAB為工具講解計(jì)算機(jī)圖形學(xué)與動(dòng)畫技術(shù)。主要包括：MATLAB的一些常用命令以及簡(jiǎn)單的程序設(shè)計(jì)知識(shí)、與繪圖相關(guān)的一些語(yǔ)句及程序、曲線曲面繪制與幾何造型、隱與光照、使用一個(gè)具體的軟件來制作實(shí)現(xiàn)虛擬現(xiàn)實(shí)效果、不規(guī)則物體建模與非真實(shí)感圖形學(xué)的概念、動(dòng)畫制作的一些概念與常用方法。《MATLAB圖形與動(dòng)畫設(shè)計(jì)》可以作為高等院校計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)、信息科學(xué)與技術(shù)專業(yè)、多媒體與動(dòng)畫制作專業(yè)以及機(jī)械、建筑專業(yè)本科生及研究生的計(jì)算機(jī)圖形學(xué)教材，也可以作為學(xué)習(xí)MATLAB建模、程序設(shè)計(jì)的參考書。

書籍目錄

第1章 MATLAB介紹1.1 MATLAB的命令使用與程序設(shè)計(jì)1.1.1 命令窗口的使用1.1.2 M－File程序設(shè)計(jì)1.1.3 Figure窗口的圖形操作功能1.1.4 單元數(shù)組與結(jié)構(gòu)體1.1.5 自定義函數(shù)1.1.6 交互控制1.1.7 圖形用戶接口1.2 MATLAB的矩陣操作1.2.1 工具矩陣與數(shù)組生成函數(shù)1.2.2 常用的矩陣操作函數(shù)1.2.3 多維數(shù)組與圖像矩陣1.3 MATLAB繪圖的相關(guān)工具箱1.3.1 樣條函數(shù)工具箱1.3.2 圖像處理工具箱第2章 MATLAB二維及三維繪圖2.1 MATLAB二維繪圖2.1.1 基本二維繪圖2.1.2 特殊二維繪圖函數(shù)2.1.3 填充多邊形2.1.4 繪圖窗口的使用2.1.5 子圖2.1.6 繪制線2.1.7 分格線控制和圖形標(biāo)注2.1.8 繪圖的進(jìn)階功能2.1.9 函數(shù)繪圖2.2 MATIAB三維繪圖2.2.1 繪制三維折線及曲線2.2.2 繪制三維網(wǎng)格曲面2.2.3 繪制三維陰影曲面2.2.4 三維圖形的調(diào)控2.2.5 特殊三維圖形的繪制2.2.6 三維繪圖功能進(jìn)階第3章 MATLAB動(dòng)畫設(shè)計(jì)及制作原理3.1 擦除方式動(dòng)畫設(shè)計(jì)3.2 以質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)軌跡的方式呈現(xiàn)動(dòng)畫3.3 以旋轉(zhuǎn)顏色映像的方式呈現(xiàn)動(dòng)畫3.4 電影放映方式動(dòng)畫設(shè)計(jì)3.5 MATLAB動(dòng)畫與AVI文件3.5.1 AVI文件錄制3.5.2 AVI文件執(zhí)行3.6 常用的三維變換3.6.1 平移變換與旋轉(zhuǎn)變換3.6.2 比例變換與錯(cuò)切變換3.6.3 MATLAB中與變換相關(guān)的函數(shù)3.7 基于圖像的動(dòng)畫制作3.7.1 利用圖像幾何操作制作動(dòng)畫3.7.2 基于圖像顏色與亮度的動(dòng)畫制作3.7.3 圖像處理與分析用于動(dòng)畫制作3.8 動(dòng)畫的分類制作方法3.8.1 逐幀動(dòng)畫、形變動(dòng)畫與路徑動(dòng)畫3.8.2 使用語(yǔ)言與軟件制作動(dòng)畫3.8.3 動(dòng)畫播放與導(dǎo)出第4章 曲線與曲面4.1 曲線的繪制4.2 典型曲面研究4.2.1 經(jīng)典的代數(shù)曲面4.2.2 插值擬合曲面4.3 MATLAB樣條函數(shù)第5章 MATLAB圖形處理5.1 圖形可視化技術(shù)5.1.1 基本概念5.1.2 三維圖形可視化基本流程5.1.3 使用面片創(chuàng)建圖形模型5.2 MAMAB中的顏色5.2.1 著色技術(shù)5.2.2 RGB真彩色著色5.2.3 顏色表5.2.4 索引著色5.2.5 顏色編輯器5.2.6 shading模式5.3 光照效果5.3.1 簡(jiǎn)單光照模型5.3.2 MAMAB中的光照函數(shù)5.4 透明效果5.4.1 hidden函數(shù)5.4.2 設(shè)置透明度數(shù)值5.4.3 透明度數(shù)據(jù)映射第6章 幾何造型6.1 圖形句柄操作與GUI程序設(shè)計(jì)6.1.1 圖形句柄操作6.1.2 GUI程序設(shè)計(jì)6.2 幾何造型基本單元的組織6.2.1 何體的繪制6.2.2 幾何造型的三種模型6.3 實(shí)體模型構(gòu)造方法6.3.1 掃描造型法6.3.2 邊界表示法6.3.3 分解表示法6.3.4 數(shù)據(jù)文件的存取第7章 MATLAB句柄式圖形7.1 對(duì)象結(jié)構(gòu)7.2 圖形用戶界面設(shè)計(jì)工具7.2.1 對(duì)象編輯器7.2.2 菜單編輯器7.2.3 對(duì)象位置調(diào)整工具7.2.4 對(duì)象屬性編輯器7.2.5 M-file編輯器7.2.6 Tab順序編輯器7.2.7 于象瀏覽器7.3 句柄式圖形函數(shù)7.4 獲得對(duì)象句柄值7.5 句柄式圖形技巧說明7.6 對(duì)象屬性的介紹7.7 應(yīng)用實(shí)例第8章 MATLAB圖形顯示技術(shù)8.1 MATLAB圖像文件的格式8.2 圖像類型8.2.1 索引圖像8.2.2 灰度圖像8.2.3 RGB圖像8.2.4 二值圖像8.3 圖像處理基本函數(shù)8.3.1 獲取信息函數(shù)8.3.2 圖像讀入和顯示函數(shù)8.3.3 圖像寫回命令8.4 圖像類型轉(zhuǎn)換8.5 標(biāo)準(zhǔn)圖像顯示技術(shù)8.5.1 imshow函數(shù)8.5.2 顯示灰度圖像8.5.3 顯示二值圖像8.5.4 顯示索引圖像8.5.5 顯示圖形文件中的圖像8.5.6 顯示真彩圖像8.6 特殊圖像顯示技術(shù)8.6.1 添加顏色條8.6.2 顯示多幀圖像陣列8.6.3 圖像上的區(qū)域縮放8.6.4 紋理映射8.6.5 在一個(gè)圖形窗口中顯示多幅圖像8.7 MATLAB中的顏色模型8.7.1 顏色模型的分類8.7.2 顏色模型的轉(zhuǎn)換8.8 存圖文件與打印第9章 不規(guī)則物體建模9.1 分形技術(shù)9.1.1 線性迭代函數(shù)系統(tǒng)9.1.2 二元二次迭代繪制圖形9.1.3 粒子系統(tǒng)9.2 基于圖像的圖形繪制9.2.1 圖像的幾何操作9.2.2 圖像處理與分析9.2.3 圖像作為紋理、材質(zhì)與貼圖9.2.4 圖像的圖形化9.3 非真實(shí)感圖形繪制技術(shù)9.3.1 物體的不規(guī)則變換9.3.2 圖像像素操作9.3.3 模擬自然介質(zhì)和藝術(shù)手法第10章 虛擬現(xiàn)實(shí)第1章 MATLAB介紹1.1 MATLAB的命令使用與程序設(shè)計(jì)1.1.1 命令窗口的使用1.1.2 M－File程序設(shè)計(jì)1.1.3 Figure窗口的圖形操作功能1.1.4 單元數(shù)組與結(jié)構(gòu)體1.1.5 自定義函數(shù)1.1.6 交互控制1.1.7 圖形用戶接口1.2 MATLAB的矩陣操作1.2.1 工具矩陣與數(shù)組生成函數(shù)1.2.2 常用的矩陣操作函數(shù)1.2.3 多維數(shù)組與圖像矩陣1.3 MATLAB繪圖的相關(guān)工具箱1.3.1 樣條函數(shù)工具箱1.3.2 圖像處理工具箱第2章 MATLAB二維及三維繪圖2.1 MATLAB二維繪圖2.1.1 基本二維繪圖2.1.2 特殊二維繪圖函數(shù)2.1.3 填充多邊形2.1.4 繪圖窗口的使用2.1.5 子圖2.1.6 繪制線2.1.7 分格線控制和圖形標(biāo)注2.1.8 繪圖的進(jìn)階功能2.1.9 函數(shù)繪圖2.2 MATIAB三維繪圖2.2.1 繪制三維折線及曲線2.2.2 繪制三維網(wǎng)格曲面2.2.3 繪制三維陰影曲面2.2.4 三維圖形的調(diào)控2.2.5 特殊三維圖形的繪制2.2.6 三維繪圖功能進(jìn)階第3章 MATLAB動(dòng)畫設(shè)計(jì)及制作原理3.1 擦除方式動(dòng)畫設(shè)計(jì)3.2 以質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)軌跡的方式呈現(xiàn)動(dòng)畫3.3 以旋轉(zhuǎn)顏色映像的方式呈現(xiàn)動(dòng)畫3.4 電影放映方式動(dòng)畫設(shè)計(jì)3.5 MATLAB動(dòng)畫與AVI文件3.5.1 AVI文件錄制3.5.2 AVI文件執(zhí)行3.6 常用的三維變換3.6.1 平移變換與旋轉(zhuǎn)變換3.6.2 比例變換與錯(cuò)切變換3.6.3 MATLAB中與變換相關(guān)的函數(shù)3.7 基于圖像的動(dòng)畫制作3.7.1 利用圖像幾何操作制作動(dòng)畫3.7.2 基于圖像顏色與亮度的動(dòng)畫制作3.7.3 圖像處理與分析用于動(dòng)畫制作3.8 動(dòng)畫的分類制作方法3.8.1 逐幀動(dòng)畫、形變動(dòng)畫與路徑動(dòng)畫3.8.2 使用語(yǔ)言與軟件制作動(dòng)畫3.8.3 動(dòng)畫播放與導(dǎo)出第4章 曲線與曲面4.1 曲線的繪制4.2 典型曲面研究4.2.1 經(jīng)典的代數(shù)曲面4.2.2 插值擬合曲面4.3 MATLAB樣條函數(shù)第5章 MATLAB圖形處理5.1 圖形可視化技術(shù)5.1.1 基本概念5.1.2 三維圖形可視化基本流程5.1.3 使用面片創(chuàng)建圖形模型5.2 MAMAB中的顏色5.2.1 著色技術(shù)5.2.2 RGB真彩色著色5.2.3 顏色表5.2.4 索引著色5.2.5 顏色編輯器5.2.6 shading模式5.3 光照效果5.3.1 簡(jiǎn)單光照模型5.3.2 MAMAB中的光照函數(shù)5.4 透明效果5.4.1 hidden函數(shù)5.4.2 設(shè)置透明度數(shù)值5.4.3 透明度數(shù)據(jù)映射第6章 幾何造型6.1 圖形句柄操作與GUI程序設(shè)計(jì)6.1.1 圖形句柄操作6.1.2 GUI程序設(shè)計(jì)6.2 幾何造型基本單元的組織6.2.1 何體的繪制6.2.2 幾何造型的三種模型6.3 實(shí)體模型構(gòu)造方法6.3.1 掃描造型法6.3.2 邊界表示法6.3.3 分解表示法6.3.4 數(shù)據(jù)文件的存取第7章 MATLAB句柄式圖形7.1 對(duì)象結(jié)構(gòu)7.2 圖形用戶界面設(shè)計(jì)工具7.2.1 對(duì)象編輯器7.2.2 菜單編輯器7.2.3 對(duì)象位置調(diào)整工具7.2.4 對(duì)象屬性編輯器7.2.5 M-file編輯器7.2.6 Tab順序編輯器7.2.7 于象瀏覽器7.3 句柄式圖形函數(shù)7.4 獲得對(duì)象句柄值7.5 句柄式圖形技巧說明7.6 對(duì)象屬性的介紹7.7 應(yīng)用實(shí)例第8章 MATLAB圖形顯示技術(shù)8.1 MATLAB圖像文件的格式8.2 圖像類型8.2.1 索引圖像8.2.2 灰度圖像8.2.3 RGB圖像8.2.4 二值圖像8.3 圖像處理基本函數(shù)8.3.1 獲取信息函數(shù)8.3.2 圖像讀入和顯示函數(shù)8.3.3 圖像寫回命令8.4 圖像類型轉(zhuǎn)換8.5 標(biāo)準(zhǔn)圖像顯示技術(shù)8.5.1 imshow函數(shù)8.5.2 顯示灰度圖像8.5.3 顯示二值圖像8.5.4 顯示索引圖像8.5.5 顯示圖形文件中的圖像8.5.6 顯示真彩圖像8.6 特殊圖像顯示技術(shù)8.6.1 添加顏色條8.6.2 顯示多幀圖像陣列8.6.3 圖像上的區(qū)域縮放8.6.4 紋理映射8.6.5 在一個(gè)圖形窗口中顯示多幅圖像8.7 MATLAB中的顏色模型8.7.1 顏色模型的分類8.7.2 顏色模型的轉(zhuǎn)換8.8 存圖文件與打印第9章 不規(guī)則物體建模9.1 分形技術(shù)9.1.1 線性迭代函數(shù)系統(tǒng)9.1.2 二元二次迭代繪制圖形9.1.3 粒子系統(tǒng)9.2 基于圖像的圖形繪制9.2.1 圖像的幾何操作9.2.2 圖像處理與分析9.2.3 圖像作為紋理、材質(zhì)與貼圖9.2.4 圖像的圖形化9.3 非真實(shí)感圖形繪制技術(shù)9.3.1 物體的不規(guī)則變換9.3.2 圖像像素操作9.3.3 模擬自然介質(zhì)和藝術(shù)手法第10章 虛擬現(xiàn)實(shí)第1章 MATLAB介紹1.1 MATLAB的命令使用與程序設(shè)計(jì)1.1.1 命令窗口的使用1.1.2 M－File程序設(shè)計(jì)1.1.3 Figure窗口的圖形操作功能1.1.4 單元數(shù)組與結(jié)構(gòu)體1.1.5 自定義函數(shù)1.1.6 交互控制1.1.7 圖形用戶接口1.2 MATLAB的矩陣操作1.2.1 工具矩陣與數(shù)組生成函數(shù)1.2.2 常用的矩陣操作函數(shù)1.2.3 多維數(shù)組與圖像矩陣1.3 MATLAB繪圖的相關(guān)工具箱1.3.1 樣條函數(shù)工具箱1.3.2 圖像處理工具箱第2章 MATLAB二維及三維繪圖2.1 MATLAB二維繪圖2.1.1 基本二維繪圖2.1.2 特殊二維繪圖函數(shù)2.1.3 填充多邊形2.1.4 繪圖窗口的使用2.1.5 子圖2.1.6 繪制線2.1.7 分格線控制和圖形標(biāo)注2.1.8 繪圖的進(jìn)階功能2.1.9 函數(shù)繪圖2.2 MATIAB三維繪圖2.2.1 繪制三維折線及曲線2.2.2 繪制三維網(wǎng)格曲面2.2.3 繪制三維陰影曲面2.2.4 三維圖形的調(diào)控2.2.5 特殊三維圖形的繪制2.2.6 三維繪圖功能進(jìn)階第3章 MATLAB動(dòng)畫設(shè)計(jì)及制作原理3.1 擦除方式動(dòng)畫設(shè)計(jì)3.2 以質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)軌跡的方式呈現(xiàn)動(dòng)畫3.3 以旋轉(zhuǎn)顏色映像的方式呈現(xiàn)動(dòng)畫3.4 電影放映方式動(dòng)畫設(shè)計(jì)3.5 MATLAB動(dòng)畫與AVI文件3.5.1 AVI文件錄制3.5.2 AVI文件執(zhí)行3.6 常用的三維變換3.6.1 平移變換與旋轉(zhuǎn)變換3.6.2 比例變換與錯(cuò)切變換3.6.3 MATLAB中與變換相關(guān)的函數(shù)3.7 基于圖像的動(dòng)畫制作3.7.1 利用圖像幾何操作制作動(dòng)畫3.7.2 基于圖像顏色與亮度的動(dòng)畫制作3.7.3 圖像處理與分析用于動(dòng)畫制作3.8 動(dòng)畫的分類制作方法3.8.1 逐幀動(dòng)畫、形變動(dòng)畫與路徑動(dòng)畫3.8.2 使用語(yǔ)言與軟件制作動(dòng)畫3.8.3 動(dòng)畫播放與導(dǎo)出第4章 曲線與曲面4.1 曲線的繪制4.2 典型曲面研究4.2.1 經(jīng)典的代數(shù)曲面4.2.2 插值擬合曲面4.3 MATLAB樣條函數(shù)第5章 MATLAB圖形處理5.1 圖形可視化技術(shù)5.1.1 基本概念5.1.2 三維圖形可視化基本流程5.1.3 使用面片創(chuàng)建圖形模型5.2 MAMAB中的顏色5.2.1 著色技術(shù)5.2.2 RGB真彩色著色5.2.3 顏色表5.2.4 索引著色5.2.5 顏色編輯器5.2.6 shading模式5.3 光照效果5.3.1 簡(jiǎn)單光照模型5.3.2 MAMAB中的光照函數(shù)5.4 透明效果5.4.1 hidden函數(shù)5.4.2 設(shè)置透明度數(shù)值5.4.3 透明度數(shù)據(jù)映射第6章 幾何造型6.1 圖形句柄操作與GUI程序設(shè)計(jì)6.1.1 圖形句柄操作6.1.2 GUI程序設(shè)計(jì)6.2 幾何造型基本單元的組織6.2.1 何體的繪制6.2.2 幾何造型的三種模型6.3 實(shí)體模型構(gòu)造方法6.3.1 掃描造型法6.3.2 邊界表示法6.3.3 分解表示法6.3.4 數(shù)據(jù)文件的存取第7章 MATLAB句柄式圖形7.1 對(duì)象結(jié)構(gòu)7.2 圖形用戶界面設(shè)計(jì)工具7.2.1 對(duì)象編輯器7.2.2 菜單編輯器7.2.3 對(duì)象位置調(diào)整工具7.2.4 對(duì)象屬性編輯器7.2.5 M-file編輯器7.2.6 Tab順序編輯器7.2.7 于象瀏覽器7.3 句柄式圖形函數(shù)7.4 獲得對(duì)象句柄值7.5 句柄式圖形技巧說明7.6 對(duì)象屬性的介紹7.7 應(yīng)用實(shí)例第8章 MATLAB圖形顯示技術(shù)8.1 MATLAB圖像文件的格式8.2 圖像類型8.2.1 索引圖像8.2.2 灰度圖像8.2.3 RGB圖像8.2.4 二值圖像8.3 圖像處理基本函數(shù)8.3.1 獲取信息函數(shù)8.3.2 圖像讀入和顯示函數(shù)8.3.3 圖像寫回命令8.4 圖像類型轉(zhuǎn)換8.5 標(biāo)準(zhǔn)圖像顯示技術(shù)8.5.1 imshow函數(shù)8.5.2 顯示灰度圖像8.5.3 顯示二值圖像8.5.4 顯示索引圖像8.5.5 顯示圖形文件中的圖像8.5.6 顯示真彩圖像8.6 特殊圖像顯示技術(shù)8.6.1 添加顏色條8.6.2 顯示多幀圖像陣列8.6.3 圖像上的區(qū)域縮放8.6.4 紋理映射8.6.5 在一個(gè)圖形窗口中顯示多幅圖像8.7 MATLAB中的顏色模型8.7.1 顏色模型的分類8.7.2 顏色模型的轉(zhuǎn)換8.8 存圖文件與打印第9章 不規(guī)則物體建模9.1 分形技術(shù)9.1.1 線性迭代函數(shù)系統(tǒng)9.1.2 二元二次迭代繪制圖形9.1.3 粒子系統(tǒng)9.2 基于圖像的圖形繪制9.2.1 圖像的幾何操作9.2.2 圖像處理與分析9.2.3 圖像作為紋理、材質(zhì)與貼圖9.2.4 圖像的圖形化9.3 非真實(shí)感圖形繪制技術(shù)9.3.1 物體的不規(guī)則變換9.3.2 圖像像素操作9.3.3 模擬自然介質(zhì)和藝術(shù)手法第10章 虛擬現(xiàn)實(shí)參考文獻(xiàn)

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