3.5 三维动画
MATLAB可以实现影片动画制作和实时动画制作.
影片动画预先制作图形，存储在图形缓冲区，然后逐帧播放.如果将MATLAB产生的多幅图形保存起来，利用系统提供的函数进行播放，就可以产生动画效果.MATLAB提供了3个函数用于捕捉和播放动画，分别为getframe函数、moviein函数和movie函数.
getframe函数可截取一幅画面信息（称为动画中的一帧），一幅画面信息形成一个很大的列向量.显然，保存n幅图面就需一个大矩阵.
moviein（n）函数用来建立一个足够大的n列矩阵.该矩阵用来保存n幅画面的数据，以备播放.之所以要事先建立一个大矩阵，是为了提高程序运行速度.
movie（m，n）函数播放由矩阵m所定义的画面n次，缺省时播放一次.
例3.23 绘制peaks函数曲面并且将它绕z轴旋转.
解：程序如下：
读者可以自行运行程序.运行结果如图3-27所示.
图3-27 多峰函数的动画
实时动画保持图形窗口中绝大部分的像素色彩不变，只更新部分像素色彩，从而构成运动图像.制作实时动画的基本方法是先画出初始图形，再计算活动对象的新位置，并在新位置上把它显示出来，擦除原位置上的原有对象，刷新屏幕.重复操作就可产生动画效果.
MATLAB中的EraseMode属性可以实现3种擦除方式：
①None：图形对象变化时，不做任何擦除，直接在原来图形上绘制.
②BackGround：图形对象被擦除后，原对象的颜色设为背景色，实现擦除.
③Xor：对象的绘制和擦除由该对象颜色与屏幕颜色来确定.只绘制与屏幕颜色不一致的新对象点，只擦除与屏幕颜色不一致的原对象点，而不损害被擦除对象下面的其他对象.
大多数MATLAB动画都采用第③种方式.
downnow命令是及时刷新屏幕的命令，可以使MATLAB暂停当前任务序列而去刷新屏幕.在实施动画时，为更新屏幕，需要使用downnow命令.
例3.24 模拟布朗运动.
解：程序如下：
读者可以自行运行程序.运行后的一个画面如图3-28所示.
图3-28 布朗运动动画
第3章练习题
1.绘制下列函数曲线：
（1）
，在x＝0～2π区间.
（2）y＝x3-7x2＋14x-8，在x∈[0，5]区间取101点，y＝0用虚线标出.
（3）
-π≤t≤π，并在顶点处用黑色星号标出.
（4）
在-5≤x≤5区间.
（5）笛卡儿叶形线：x3＋y3-3xy＝0.
(6)
.-2≤x≤2.
2.已知
，y2＝sin2x，y3＝y1×y2，完成下列操作：（1）在同一坐标系下用不同的颜色和线型绘制三条曲线.
（2）以子图形式绘制三条曲线，要有标题.
（3）分别用条形图、阶梯形图、杆图和填充图绘制三条曲线.
3.绘制极坐标曲线ρ＝acos（nθ＋b），并分析参数a、b、n对曲线形状的影响.
4.某装饰材料公司以每桶2元的价钱购进一批彩漆.一般来说，随着彩漆售价的提高，预期销售量将减少，并对此进行了估算，见下表.
请画出彩漆售价与预期销售量之间的关系折线图，并在数据点用标记符号标注、坐标轴标注和图形名称标注.
5.用fplot函数在[-1，1]内用不同线型和颜色同时绘制两条曲线：y＝e-0.5xcos（5x）和
.
6.绘制下列函数的三维曲线图和曲面图.
（1）绘制三维曲线：x＝sin（t）；y＝cos（t）；z＝tsin（t）cos（t）；0≤t≤10π.
（2）用surf函数和mesh函数绘制三维曲面图：z＝sin（x＋sin（y））-x/10.
（3）在xOy平面内选择区域[-6，6]×[-6，6]，绘制函数
带等高线和带底座的三维曲面图及三维等高线图.
7.某次考试优秀、良好、中等、及格和不及格的人数分别为11、13、24、12、7，分别用三维饼图和三维柱状图表示出各分数段所占的比例.
8.绘制下面两个三维曲面图形：半径为10的球面，以及边界为曲线y＝1＋x2，x∈[-1，1]的柱面.
9.绘制曲面图形，并将它绕z轴旋转.
