2022年MATLAB程序设计报告--基于MATLAB动画播放及音乐播放.pdf

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 13 邓少林 14 徐凯越 23 指 导 教 师：倪建军（博士 / 副教授）时间： 2013年 12 月 20 日精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 1 页，共 9 页 - - - - - - - - - - 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。精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 2 页，共 9 页 - - - - - - - - - - 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,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 vfnametry 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:);h=figure;精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 3 页，共 9 页 - - - - - - - - - - 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:Nhandles(i)=text(x(1,i),x(2,i),*, fontsize,fontsize(i),color, w ); endwhile 1if ishandle(h) returnendfor i=1:N temp=get(handles(i),position); step=get(handles(i),fontsize)/48*; 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)* temp(2)=temp(2)-step; endset(handles(i),position,temp, rotation,get(handles(i),rotation)+5); end pause(.2)end简单程序动画try精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 4 页，共 9 页 - - - - - - - - - - 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 symPausetryif strcmp(get,string), pause ) = timer(Period, , ExecutionMode , singleShot, timerFcn, timerPause); set,string, continue) start; elseif strcmp(get,string), continue) symPause =0; set,string, pause )endcatch msgbox(sorry, there are some error while excuting the function!, NOTICING, error);endfunction timerPause(hObject,eventdata,handles)global symPausesymPause=1;while symPause=1精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 5 页，共 9 页 - - - - - - - - - - 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)tryif get, string) set,string,get, string), .visible, on , fontname, ? ?, fontsize,;else set,visible, off); msgbox(Add some words first!);endcatch msgbox(sorry, there are some error while excuting the function!, NOTICING, error);end2）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 mfilepathtry mfname mpname mindex=uigetfile(*.wav, choose music);if mindex mfilepath=mpname mfname; set,string,mfilepath);endcatch 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 signsign= false;精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 6 页，共 9 页 - - - - - - - - - - tryif mfilepath=0 data,Fs,nbits=wavread(mfilepath);elsetry data,Fs,nbits=wavread(you are a song in my );catch msgbox(sorry,the default music does not exist, NOTICING);endend player=audioplayer(data,Fs,nbits); play(player); sign=ture; set,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 signtryif strcmp(get,string), pause ) pause(player); set,string, continue);elseif strcmp(get,string), continue) resume(player); set,string, pause );endcatch 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 signtry stop(player);精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 7 页，共 9 页 - - - - - - - - - - sign=false; set,string, pause, Enable, off);catch msgbox(ERROR, NOTICING );end3）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 signtryif strcmp(sign,true) stop(player); close allendcatch 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，但原则精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 8 页，共 9 页 - - - - - - - - - - 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3MATLAB程序设计教程李海涛 邓樱 高等教育出版社精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 9 页，共 9 页 - - - - - - - - - -