MATLAB中绘制质点轨迹动图并保存成GIF

Posted 2020-08-26 金鸡光明右使

工作需要在MATLAB中绘制质点轨迹并保存成GIF以便展示。

绘制质点轨迹动图可用comet和comet3命令，使用例子如下：

t = 0:.01:2*pi;
x = cos(2*t).*(cos(t).^2);
y = sin(2*t).*(sin(t).^2);
z = t;
comet(x,y,0.1);　　%绘制二维
%comet3(x,y,z,0.1);　　%绘制三维

这有一个问题在于comet或comet3无法控制绘制的动画的速度，为了实现这一点，一个可行的方法是重写comet和comet3，在每一个for循环中增加：

pause(interval)

其中interval可以是用户输入的每帧的时间间隔。

为了实现一边绘制动图，一边保存成GIF动画，我的实现方法是重写comet和comet3，具体如下：

在每个for循环的末尾增加：

frame = getframe(gcf);
im = frame2im(frame);
[imind,cm] = rgb2ind(im,256);
if GifImCount == 1;
imwrite(imind,cm,filename,\'gif\',\'DelayTime\',interval, \'Loopcount\',inf);
else
imwrite(imind,cm,filename,\'gif\',\'DelayTime\',interval, \'WriteMode\',\'append\');
end
GifImCount = GifImCount + 1;

其中GifImCount在程序初始设为0，filename为要存储的gif文件的名称。原先for循环中的drawnow语句可以去掉，因为getframe本身就会调用drawnow函数。

但是这样有一个问题，就是这样只能获取当前帧的动画，尾迹消失了，即无法得到连续的动画效果。这个问题我初始想肯定是getframe里面某处擦除了图形，可以通过修改getframe来解决，但是还是没有解决。最后找到一个权宜之计，那就是重写comet和comet3函数时，不进行原先的body和tail的分别绘制，将comet和comet3中的“% Grow the body”和“% Clean up the tail”两部分去掉，只留“% Primary loop”部分，并稍做如下修改：

% Primary loop
for i = 1:m
set(head,\'xdata\',x(i),\'ydata\',y(i))
set(tail,\'xdata\',x(1:i),\'ydata\',y(1:i))
frame = getframe(gcf);
im = frame2im(frame);
[imind,cm] = rgb2ind(im,256);
if GifImCount == 1;
imwrite(imind,cm,filename,\'gif\',\'DelayTime\',interval, \'Loopcount\',inf);
else
imwrite(imind,cm,filename,\'gif\',\'DelayTime\',interval, \'WriteMode\',\'append\');
end
GifImCount = GifImCount + 1;
end

大意是每次绘制都重绘从1到i的点。通过以上的修改，大致能够实现在MATLAB中绘制质点轨迹动图并保存成GIF的效果。

 下面是效果：

如果你有更好的方法，请告知我，谢谢！