matlab gif动图的制作
matlab gif动图的制作
所有效果图地址：链接: https://pan.baidu.com/s/1N6VYDHhypip4HEwG1mq_Fg 提取码: rzq7
参考资料：
https://zhuanlan.zhihu.com/p/81860696
https://ww2.mathworks.cn/matlabcentral/answers/94495-how-can-i-create-animated-gif-images-in-matlab
https://ww2.mathworks.cn/help/matlab/ref/imwrite.html?s_tid=srchtitle
https://ww2.mathworks.cn/help/matlab/animation-1.html?s_tid=CRUX_lftnav
https://ww2.mathworks.cn/help/matlab/ref/getframe.html
核心函数
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imwrite 将图像写入图形文件
imwrite(A,filename)将图像数据A写入filename指定的文件，并从扩展名推断出文件格式。imwrite在当前文件夹中创建新文件。输出图像的位深取决于A的数据类型和文件格式。对于大多数格式来说：-
如果
A属于数据类型uint8，则imwrite输出 8 位值。 -
如果
A属于数据类型uint16且输出文件格式支持 16 位数据（JPEG、PNG 和 TIFF），则imwrite将输出 16 位的值。如果输出文件格式不支持 16 位数据，则imwrite返回错误。 -
如果
A是灰度图像或者属于数据类型double或single的 RGB 彩色图像，则imwrite假设动态范围是 [0,1]，并在将其作为 8 位值写入文件之前自动按 255 缩放数据。如果A中的数据是single，则在将其写入 GIF 或 TIFF 文件之前将A转换为double。 -
如果
A属于logical数据类型，则imwrite会假定数据为二值图像并将数据写入位深为 1 的文件（如果格式允许）。BMP、PNG 或 TIFF 格式以输入数组形式接受二值图像。如果
A包含索引图像数据，则应另外指定map输入参数。
-
imwrite(A,map,filename) 将 A 中的索引图像及其关联的颜色图写入由 map filename 指定的文件。
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如果
A是属于数据类型double或single的索引图片，则imwrite通过从每个元素中减去 1 来将索引转换为从 0 开始的索引，然后以uint8形式写入数据。如果A中的数据是single，则在将其写入 GIF 或 TIFF 文件之前将A转换为doubleimwrite(___,fmt)以fmt指定的格式写入图像，无论filename中的文件扩展名如何。您可以在任何先前语法的输入参数之后指定fmt。imwrite(___,Name,Value)使用一个或多个名称-值对组参数，以指定 GIF、HDF、JPEG、PBM、PGM、PNG、PPM 和 TIFF 文件输出的其他参数。您可以在任何先前语法的输入参数之后指定Name,Value。
-
getframe
F = getframe
F = getframe捕获显示在屏幕上的当前坐标区作为影片帧。F是一个包含图像数据的结构体。getframe按照屏幕上显示的大小捕获这些坐标区。它并不捕获坐标区轮廓外部的刻度标签或其他内容。F = getframe(ax)
F = getframe(ax)捕获ax标识的坐标区而非当前坐标区。F = getframe(fig)
F = getframe(fig)捕获由fig标识的图窗。如果您需要捕获图窗窗口的整个内部区域（包括坐标区标题、标签和刻度线），则指定一个图窗。捕获的影片帧不包括图窗菜单和工具栏。F = getframe(___,rect)
F = getframe(___,rect)捕获rect定义的矩形内的区域。指定rect作为[left bottom width height]形式的四元素向量。将此选项用于上一语法中的ax或fig输入参数。 -
frame2im:该函数功能是”返回与影片帧关联的图像数据“。
函数语法：[X,map]=frame2im(F),X是索引图像数据，map为关联的颜色图。
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ind2rgb()
RGB = ind2rgb(X,map)将索引图像X和对应的颜色图map转换为 RGB（真彩色）格式
螺旋图
%画螺旋图，制作gif
clear
close all %关闭所有图形窗口
t=0:0.1:6*pi;
x=sin(t);
y=cos(t);
z =2*t;
hh=plot3(x,y,z,'b','linewidth',2);
h = animatedline('color','r','linewidth',1,'marker','>');
filename='dongtu_4.gif'; %图片名称
for k = 1:length(t)
% 画动图
addpoints(h,x(k),y(k),z(k))
drawnow
pause(0.1)
F = getframe(gcf); %捕获显示在屏幕上的当前坐标区作为影片帧
im = frame2im(F); %返回与影片帧关联的图像数据
[I,map] = rgb2ind(im,256); % 将数据转换为rgb格式
if k == 1
imwrite(I,map, filename,'GIF', 'Loopcount',inf,'DelayTime',0.1);
else
imwrite(I,map,filename,'WriteMode','append','DelayTime',0.1);
end
end
%imwrite 将 GIF 文件写入您的当前文件夹。名称-值对组 'LoopCount',Inf 使动画连续循环。'DelayTime',1 在每个动画图像显示之间指定了0.1秒的时滞
平面简谐电磁波的传播
-
理论
参考资料：《大学物理》（任意版本）、《matlab可视化大学物理学》周群益等著
根据麦克斯韦方程组，可以推导并将电磁波表示为：
\(E = E_msin(k*x-w*t)\)
\(B = B_msin(k*x-w*t)\)
注意到 1）光速 \(c =\frac{E}{B}\) , 所以只需计算其一即可，可是光速为1
2) E与B相互垂直，且 \(\frac{1}{\mu_0}\vec E\times\vec B=\mathbf{\vec S}\) 波印亭矢量波的传播方向和能量传输方向
%平面电磁波的传播
%沿x正方向传播
%为了方便，设置光速为c=1,则E=B,电场等于磁场
%设电场最大值Em=2
% 设k =1,w=1
clear
close all
Em=2; %电场强度最大值
x =0:0.05:6*pi;
tem=zeros(size(x)); %备用，电场与磁场相互垂直，分别在一坐标轴上分量为0
E =zeros(size(x)); %初始化空间电场强度数值，全为零
axis([0 ,20 -2 ,2 -2, 2]) %设置坐标轴大小
xlabel('传播方向'),ylabel('电场'),zlabel('磁场')
hold on
% 空间初始电磁场图像
H_E=plot3(x,E,tem,'linewidth',1.5);
H_B=plot3(x,tem,E,'linewidth',1.5);
tem2=~mod(x,0.5);
S_E=stem(x(tem2),E(tem2),'r.');
S_B=stem3(x(tem2),tem(tem2),E(tem2),'b.');
pause %暂停一下，按空格键可继续，可以停下来用鼠标调整观察图像角度
k=1;
filename='dongtu_7.gif';
%制作gif动图
while k<=length(x)
E= [Em*sin(x(k)),E(1:end-1)];
set(H_E,'YData',E);
set(S_E,'YData',E(tem2)) %更新电场图像
set(H_B,'ZData',E);
set(S_B,'zData',E(tem2)) %更新磁场图像
drawnow limitrate
F = getframe(gcf); %捕获显示在屏幕上的当前坐标区作为影片帧
im = frame2im(F); %返回与影片帧关联的图像数据
[I,map] = rgb2ind(im,256); % 将数据转换为rgb格式
if k == 1
imwrite(I,map, filename,'GIF', 'Loopcount',inf,'DelayTime',0.05);
else
imwrite(I,map,filename,'WriteMode','append','DelayTime',0.05);
end
k=k+1;
end
drawnow
默认角度：
调整一下观察角度：
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