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Matlab中使用Plot函數(shù)動(dòng)態(tài)畫(huà)圖方法總結(jié)

2011.01.02

Matlab除了強(qiáng)大的矩陣運(yùn)算，仿真分析外，繪圖功能也是相當(dāng)?shù)膹?qiáng)大，靜態(tài)畫(huà)圖沒(méi)什么問(wèn)題，由于Matlab本身的多線程編程缺陷，想要?jiǎng)討B(tài)的畫(huà)圖，并且能夠很好的在GUI中得到控制，還不是一件很容易的事情，下面總結(jié)幾種方法。

一. AXIS 移動(dòng)坐標(biāo)系
    這種方法是最簡(jiǎn)單的一種方法，適合于數(shù)據(jù)已經(jīng)全部生成的場(chǎng)合，先畫(huà)圖，然后移動(dòng)坐標(biāo)軸。實(shí)例代碼如下：

%%
%先畫(huà)好，然后更改坐標(biāo)系
%在命令行中使用 Ctrl+C 結(jié)束
t=0:0.1:100*pi;
m=sin(t);
plot(t,m);
x=-2*pi;
axis([x,x+4*pi,-2,2]);
grid on
while 1
    if x>max(t)
        break;
    end
    x=x+0.1;
    axis([x,x+4*pi,-2,2]); %移動(dòng)坐標(biāo)系
    pause(0.1);
end

二. Hold On 模式

       此種方法比較原始，適合于即時(shí)數(shù)據(jù)，原理是先畫(huà)上一幀，接著保留原始圖像，追加下一幀圖像，此種方式比較繁瑣，涉及畫(huà)圖細(xì)節(jié)，并且沒(méi)有完整并連續(xù)的Line對(duì)象數(shù)據(jù)。

   例如：

%%
% Hold On 法
% 此種方法只能點(diǎn)，或者分段劃線
hold off
t=0;
m=0;
t1=[0 0.1]; %要構(gòu)成序列
m1=[sin(t1);cos(t1)];
p = plot(t,m,'*',t1,m1(1,:),'-r',t1,m1(2,:),'-b','MarkerSize',5);
x=-1.5*pi;
axis([x x+2*pi -1.5 1.5]);
grid on;

for i=1:100
    hold on
    t=0.1*i; %下一個(gè)點(diǎn)
    m=t-floor(t);
    t1=t1+0.1; %下一段線(組)
    m1=[sin(t1);cos(t1)];
    p = plot(t,m,'*',t1,m1(1,:),'-r',t1,m1(2,:),'-b','MarkerSize',5);
    x=x+0.1;
    axis([x x+2*pi -1.5 1.5]);
    pause(0.01);
end

三. Plot 背景擦除模式

這種模式比較適合畫(huà)動(dòng)畫(huà)，效率比較高，刷新閃爍小，適合即時(shí)數(shù)據(jù)，最終的Line結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)完整。

了解此方法之前要搞清楚 Plot函數(shù)的原型是什么： Plot函數(shù)，輸入為 X-Y(-X)坐標(biāo)元組、以及“屬性”-“值對(duì)，輸出為一個(gè)列向量（每條曲線歲對(duì)應(yīng)的Line結(jié)構(gòu) Handle，每一行代表一個(gè) 線條的handles）,每一線條都有 XData，YData 向量。如果你畫(huà)了2條線，那么會(huì)返回 2×1的向量。
重新畫(huà)圖不需要重新書(shū)寫(xiě) Plot，只需要刷新圖像即可，使用drawnow函數(shù)。

完整實(shí)例如下：

1. 畫(huà)一個(gè)點(diǎn)的動(dòng)畫(huà)：

%%
%采用背景擦除的方法，動(dòng)態(tài)的劃點(diǎn)，并且動(dòng)態(tài)改變坐標(biāo)系
% t,m 均為一行，并且不能為多行
t=0;
m=0;
p = plot(t,m,'*',...
   'EraseMode','background','MarkerSize',5);
x=-1.5*pi;
axis([x x+2*pi -1.5 1.5]);
grid on;

for i=1:1000
    t=0.1*i;       %兩個(gè)變量均不追加
    m=sin(0.1*i);
    set(p,'XData',t,'YData',m)
    x=x+0.1;
    drawnow
    axis([x x+2*pi -1.5 1.5]);
    pause(0.1);
end

2. 動(dòng)態(tài)多條曲線(即時(shí)數(shù)據(jù))

%%
%采用背景擦除的方法，動(dòng)態(tài)的劃線，并且動(dòng)態(tài)改變坐標(biāo)系
% 多行劃線

t=[0]
m=[sin(t);cos(t)]
p = plot(t,m,...
   'EraseMode','background','MarkerSize',5);
x=-1.5*pi;
axis([x x+2*pi -1.5 1.5]);
grid on;

for i=1:1000
    t=[t 0.1*i];                   %Matrix 1*(i+1)
    m=[m [sin(0.1*i);cos(0.1*i)]]; %Matrix 2*(i+1)
    set(p(1),'XData',t,'YData',m(1,:))
    set(p(2),'XData',t,'YData',m(2,:))
    drawnow
    x=x+0.1;
    axis([x x+2*pi -1.5 1.5]);
    pause(0.5);
end

上面的這幾個(gè)畫(huà)圖方式的示例只是簡(jiǎn)單的for循環(huán)，是單線程的，如果是涉及到GUI的編程，那么請(qǐng)使用Timer來(lái)完成這件事情，Timer是我在Matlab中實(shí)現(xiàn)多線程唯一方法(沒(méi)有找到別的方法)。
引：http://www.cnblogs.com/duanp/archive/2008/12/Matlab-Plot-Animation.html

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