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MATLAB程序设计报告--基于MATLAB动画播放及音乐播放

MATLAB程序设计报告--基于MATLAB动画播放及音乐播放
MATLAB程序设计报告--基于MATLAB动画播放及音乐播放

《MATLAB程序设计》课程设计报告

设计题目:基于MATLAB的动画演示

及背景音乐插入

专业:2011级通信工程

姓名(学号):储兆雄1162310213

邓少林1162310214

徐凯越1162310223

指导教师:倪建军(博士/副教授)

时间:2013年12月20日

目录

1、设计目的

2、总体设计

3、具体设计(功能实现)

4、结果分析

5、改进方向

6、心得体会

文献

附录

1、设计目的

学会运用matlab工具箱实现matlab GUI设计,处理动画运行,以及添加背景音乐,并实现其动态操作,如继续、暂停等功能。

2、总体设计

主要包括:动画模块,音乐模块,动画显示模块

3、具体设计(功能实现)

1) 动画模块

(1)打开动画文件:从文件打开对话框选择动画程序,实现动画播放的可选择性

程序实现代码如下:

function btnvopen_Callback(hObject, eventdata, handles)

% hObject handle to btnvopen (see GCBO)

% eventdata reserved - to be defined in a future version of MATLAB

% handles structure with handles and user data (see GUIDATA)

global vfname %动画文件名

[vfname vpname vindex]=uigetfile('*.m','choose moive file');

len=length(vfname);

if vindex

set(handles.txtvname,'string',vfname(1:len-2))

end

打开对话框效果如下:

(2)开始动画播放:先获取文件名称vfname(1:len-2),然后用run()命令来执行

程序实现代码如下:

function btnvstart_Callback(hObject, eventdata, handles)

% hObject handle to btnvstart (see GCBO)

% eventdata reserved - to be defined in a future version of MATLAB

% handles structure with handles and user data (see GUIDATA)

global vfname

try

len=length(vfname);

run(vfname(1:len-2));

catch

msgbox('sorry, there are some error while playing movie!','NOTICING');

end

以下是其中两个动画程序

snow动画

%***************设置背景****************************%

A=imread('H:\YOU.jpg');

h=figure;

imshow(A);

axes

axis([0 1 0 1]);

axis off;

set(gcf,'color','k');

N=20;

handles=zeros(1,N);

x=rand(2,N);

fontsize=floor(rand(1,N)*17+32);

new_handles_N=0;

%绘图

for i=1:N

handles(i)=text(x(1,i),x(2,i),'*','fontsize',fontsize(i),'color','w');

end

while 1

if ~ishandle(h)

return

end

for i=1:N

temp=get(handles(i),'position');

step=get(handles(i),'fontsize')/48*0.05;

if temp(2)<0

new_handles_N=new_handles_N+1;

new_handles(new_handles_N)= copyobj(handles(i),gca);

if new_handles_N==500

delete(new_handles);

new_handles_N=0;

end

temp(1)=rand(1);

temp(2)=1;

else

temp(1)=temp(1)+rand(1)*0.1-0.05;

temp(2)=temp(2)-step;

end

set(handles(i),'position',temp,'rotation',get(handles(i),'rotation')+5);

end

pause(.2)

end

简单程序动画

try

Movie=moviein(16);

for k=1:16

plot(fft(eye(k+16)))

axis equal

axis off

M(k)=getframe;

end

movie(M,30);

catch

msgbox('sorry, there are some error while playing movie!','NOTICING');

end

动画效果如下:

(3)暂停/继续功能:获取pause按钮string参数,实现暂停和继续播放功能的切换,

而通过timerPause()函数来实现其功能

程序实现代码如下:

function btnvpause_Callback(hObject, eventdata, handles)

% hObject handle to btnvpause (see GCBO)

% eventdata reserved - to be defined in a future version of MATLAB

% handles structure with handles and user data (see GUIDATA)

global symPause

try

if strcmp(get(handles.btnvpause,'string'),'pause')

handles.timer1 = timer('Period', 0.1, 'ExecutionMode',

'singleShot','timerFcn', {@timerPause});

set(handles.btnvpause,'string','continue')

start(handles.timer1);

elseif strcmp(get(handles.btnvpause,'string'),'continue')

symPause =0;

set(handles.btnvpause,'string','pause')

end

catch

msgbox('sorry, there are some error while excuting the

function!','NOTICING','error');

end

function timerPause(hObject,eventdata,handles)

global symPause

symPause=1;

while symPause==1

pause(1)

end

(4)添加文字

function btnvshow_Callback(hObject, eventdata, handles)

% hObject handle to btnvshow (see GCBO)

% eventdata reserved - to be defined in a future version of MATLAB % handles structure with handles and user data (see GUIDATA) try

if get(handles.txtvword,'string')

set(handles.stxtshow,'string',get(handles.txtvword,'string'),...

'visible','on','fontname','??ì?','fontsize',12.0);

else

set(handles.stxtshow,'visible','off');

msgbox('Add some words first!');

end

catch

msgbox('sorry, there are some error while excuting the

function!','NOTICING','error');

end

2)音乐模块

(1)打开音乐

function btnmbrowse_Callback(hObject, eventdata, handles)

% hObject handle to btnmbrowse (see GCBO)

% eventdata reserved - to be defined in a future version of MATLAB % handles structure with handles and user data (see GUIDATA) global mfilepath

try

[mfname mpname mindex]=uigetfile('*.wav','choose music');

if mindex

mfilepath=[mpname mfname];

set(handles.edit1,'string',mfilepath);

end

catch

msgbox('Error,while importing music£?','NOTICING','error'); end

(2)播放音乐

function btnstart_Callback(hObject, eventdata, handles)

% hObject handle to btnstart (see GCBO)

% eventdata reserved - to be defined in a future version of MATLAB

% handles structure with handles and user data (see GUIDATA)

global mfilepath player sign

sign='false';

try

if mfilepath~=0

[data,Fs,nbits]=wavread(mfilepath);

else

try

[data,Fs,nbits]=wavread('you are a song in my heart.wav');

catch

msgbox('sorry,the default music does not exist','NOTICING');

end

end

player=audioplayer(data,Fs,nbits);

play(player);

sign='ture';

set(handles.btnmpause,'string','pause','Enable','on');

catch

msgbox('Rrror while playing music!','NOTICING');

end

(3)暂停/继续功能

function btnmpause_Callback(hObject, eventdata, handles)

% hObject handle to btnmpause (see GCBO)

% eventdata reserved - to be defined in a future version of MATLAB

% handles structure with handles and user data (see GUIDATA)

global player sign

try

if strcmp(get(handles.btnmpause,'string'),'pause')

pause(player);

set(handles.btnmpause,'string','continue');

elseif strcmp(get(handles.btnmpause,'string'),'continue')

resume(player);

set(handles.btnmpause,'string','pause');

end

catch

msgbox('sorry, there are some error while excuting the

function!','NOTICING');

end

(4)停止播放音乐

function btnmstop_Callback(hObject, eventdata, handles)

% hObject handle to btnmstop (see GCBO)

% eventdata reserved - to be defined in a future version of MATLAB

% handles structure with handles and user data (see GUIDATA)

global player sign

try

stop(player);

sign='false';

set(handles.btnmpause,'string','pause','Enable','off');

catch

msgbox('ERROR','NOTICING');

end

3)其他辅助功能

(1)关闭程序:在退出程序时,音乐不会自动停止,所以为了在退出程序时同时关闭音乐,才加入此功能

function figure1_DeleteFcn(hObject, eventdata, handles)

% hObject handle to figure1 (see GCBO)

% eventdata reserved - to be defined in a future version of MATLAB

% handles structure with handles and user data (see GUIDATA)

global player sign

try

if strcmp(sign,'true')

stop(player);

close all

end

catch

msgbox('sorry, there are some error while excuting the

function!','NOTICING','error');

end

(2)异常捕捉机制try-catch

由于程序功能再设计上考虑的并不是十分全面,可能会出现预料不到的错误,因此加入此功能,避免在出现未知错误时,程序崩溃。

4、结果分析

功能实现上看,基本上能达到预期效果,各个功能均可正常执行,在动画播放方面,有些方面还不尽如人意,比如说,由于实现了动画的可切换性,也就是说动画程序的独立性,使得自己编写的m文件和程序内部参数部分不一致,使得出现不同效果,比如,有时动画在设计好的GUI界面上显示,有时又以独立的窗口运行。音乐模块则与预期一致。另外,应该说是非人为因素,在动画播放的时候,添加背景音乐,此时动画会暂停,当音乐开始播放时,动画也恢复正常。从这个结果看,程序内部命令会相互影响,所以这将是我们队优化程序的一个方向。

5、改进方向

从程序演示过程发现以下问题,这将是本程序优化的方向。

(1)回调函数之间的干扰:最明显的结果表现为,动画运行过程中,点击其他的按钮,将短时间暂停动画程序。所以如何将动画独立于GUI之外,同时又受GUI界面按钮的控制,这是程序优化重点之一。

(2)动画程序编写模块:虽说本程序可以实现动画程序的自由选择,但原则上还是选择了.m文件,并且在程序内部的参数不知晓的情况下编写,程序实现的结果可能不一致。

(3)动画模块完全是由程序文件执行的,如何能够动态的将动画录制并保存,后者说直接播放.avi格式的动画,将是僵尸程序优化的特色之一。

(4)动画播放过程中,未能直接终止动画程序。

(5)动画并行播放问题。可以让多个动画程序同时打开,但只有一个动画播放,其他的被暂停,等其结束后,其他的又可以继续执行。所以当要切换动画时,如何自动停止已经播放的动画,有待优化。

6、心得体会

通过此次的maltab课设,加强了运用matlab编程的能力。一方面是GUI设计,另一方面则是代码编写。而程序的实现不仅可以通过GUI写入代码,还可以直接通过代码绘制图形,控件,以及callback函数等等。因为完成此次课设是从不懂到学会的过程,期间查阅了很多书籍,同时在网上也借阅了他人的经验成果,达到了编程质的飞跃。然而在编程的过程,曲折是明显的,调试程序时,警告时不时地出现,从而了解了各类经常出现的错误。

其次,由于matlab更多的是直接调用内部命令,所以说如果不清楚内部命令的话,编程则显得很吃力,先动画音乐程序就是,大部分是调用命令。虽然说本程序主题代码并不是非常的长,却要求了较高的基础。了解命令后,则又显得很简单。但是像动画程序,大部分则是自己编写算法,更显自主性,这部分更能显示个人编程能力以及严谨性。

文献

[1] MATLAB GUI设计学习手记第二版罗华飞北京航天航空大学出版社

[2]精通matlab+GUI设计第2版陈垚光电子工业出版社

[3]MATLAB程序设计教程李海涛邓樱高等教育出版社

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