教你用Matlab制作立体动态相册
效果
教程部分
1 图片导入与大小重设
需要有一个名为album的文件夹和当前m文件在同一文件夹,另外ablum文件夹内至少要有一张jpg格式图片
path='.\album\';%文件夹名称 files=dir(fullfile(path,'*.jpg')); picNum=size(files,1); %遍历路径下每一幅图像 for i=1:picNum fileName=strcat(path,files(i).name); img=imread(fileName); img=imresize(img,[120,120]); imgSet{i}=img; end
我们注意到,这里用了一次imresize将突破变为120x120大小,这里重设大小有三个作用:
- 将不是方形的图片变为方形
- 将图像设置固定大小,方便构造网格放置图片
- 120x120的大小大约是能让图片表示清晰为前提下最小的大小,图片太大的话运行会卡,太小的话不清晰
2 fig axes设置
% fig axes设置 fig=figure('units','pixels','position',[50 50 600 600],... 'Numbertitle','off','resize','off',... 'name','album3d','menubar','none'); ax=axes('parent',fig,'position',[-0.5 -0.5 2 2],... 'XLim', [-6 6],... 'YLim', [-6 6],... 'ZLim', [-6 6],... 'Visible','on',... 'XTick',[], ... 'YTick',[],... 'Color',[0 0 0],... 'DataAspectRatioMode','manual',... 'CameraPositionMode','manual'); hold(ax,'on')
大部分设置大家都能看懂,这里讲解一下一些比较少见的设置:
2.1 为什么 axes的’position’属性不设置[0 0 1 1]?
因为是3D坐标轴,设置为[0 0 1 1]后旋转起来效果是这样的,所以我们axes要设置的比figure大一圈:
2.2 为什么要设置CameraPositionMode这一奇怪的属性?
因为我们后期要频繁改变CameraPosition这一属性,而CameraPositionMode设置为manual可以让视角完全按照CameraPosition的数值来调整,至于为什么要调整视角呢?
当然是因为如果对图像位置数据进行处理数据量会贼大,因此我们不妨直接转动axes视角而非转动图片。
3 绘制图形句柄
就是绘制小型立方体,中型立方体和大型立方体,其中鼠标移动到中型立方体中心时中型立方体变成大型立方体,这个可以靠设置图形对象的XData,YData,ZData数值来改变
3.1 构造网格
由于surf曲面图可以将图像贴在上面,还可以设置透明度,我们决定用surf函数来绘制,要贴图首先要将曲面绘制出来,就要先构造曲面网格:
% 用于绘制图片的网格 [XMesh,YMesh]=meshgrid(linspace(-1,1,120),linspace(-1,1,120)); ZMesh=ones(120,120);
3.2 绘制小型立方体
% 绘制图片立方体 surfPic(1)=surf(XMesh,YMesh,ZMesh,'CData',imgSet{mod(0,picNum)+1},'EdgeColor','none','FaceColor','interp'); surfPic(2)=surf(XMesh,YMesh(end:-1:1,:),-ZMesh,'CData',imgSet{mod(1,picNum)+1},'EdgeColor','none','FaceColor','interp'); surfPic(3)=surf(ZMesh,XMesh,YMesh(end:-1:1,:),'CData',imgSet{mod(2,picNum)+1},'EdgeColor','none','FaceColor','interp'); surfPic(4)=surf(XMesh,ZMesh,YMesh(end:-1:1,:),'CData',imgSet{mod(3,picNum)+1},'EdgeColor','none','FaceColor','interp'); surfPic(5)=surf(-ZMesh,XMesh,YMesh(end:-1:1,:),'CData',imgSet{mod(4,picNum)+1},'EdgeColor','none','FaceColor','interp'); surfPic(6)=surf(XMesh,-ZMesh,YMesh(end:-1:1,:),'CData',imgSet{mod(5,picNum)+1},'EdgeColor','none','FaceColor','interp');
3.3 绘制中型立方体
有了小型立方体,中型的绘制起来就简单了起来,甚至可以用一个for循环解决,只需要循环提取小型立方体的XData,YData,ZData数据后乘以1.5绘制图像,并设置透明度即可:
% 依靠小立方体数据绘制中等立方体 for i=1:6 surfPicA(i)=surf(surfPic(i).XData.*1.5,surfPic(i).YData.*1.5,surfPic(i).ZData.*1.5,... 'CData',surfPic(i).CData,'EdgeColor','none','FaceColor','interp','FaceAlpha',0.7); end
3.4 大型立方体参数设置
大型立方体参数设置时就没那么简单,如果直接乘以2.5,图片与图片之间会没有缝隙,因此我们XData,YData,ZData数据虽然都要变大,但是要乘以不一样的数值,而且各个方向上乘的数值不同,因此我们可以事先设立一个矩阵,用来存储其参数:
% 用来调整放大比例的矩阵 resizeMat=[2 2 2.5;2 2 2.5;2.5 2 2; 2 2.5 2;2.5 2 2;2 2.5 2];
想直接画大型正方形可以试试如下代码:
% 最大图片绘制 % for i=1:6 % surfPicB(i)=surf(surfPic(i).XData.*resizeMat(i,1),... % surfPic(i).YData.*resizeMat(i,2),... % surfPic(i).ZData.*resizeMat(i,3),... % 'CData',surfPic(i).CData,'EdgeColor',... % 'none','FaceColor','interp','FaceAlpha',0.7); % end
4 立方体旋转
我们只需要设置一个timer函数不断调整CameraPosition即可:
fps=40;theta=0; rotateTimer=timer('ExecutionMode', 'FixedRate', 'Period',1/fps, 'TimerFcn', @rotateCube); start(rotateTimer) function rotateCube(~,~) theta=theta+0.02; ax.CameraPosition=[cos(theta)*5*sqrt(2),sin(theta)*5*sqrt(2),5]; end
5 获取鼠标与中心点的距离
本来想直接在timer调用的函数里写get(fig,‘CurrentPoint’);来获得鼠标当前位置的,但发现这样写只有鼠标点击窗口才会有反应,并不是鼠标移动就会有反应,因此我们再构造一个WindowButtonMotionFcn回调,!!!这一部分代码要写在上一步代码的前面!!!
lastDis=300; preDis=300; set(fig,'WindowButtonMotionFcn',@move2center) function move2center(~,~) xy=get(fig,'CurrentPoint'); preDis=sqrt(sum((xy-[300,300]).^2)); end
preDis就是鼠标到图片中心的位置,我为什么要设置一个lastDis呢,因为每次移动鼠标都更新图像实在太卡了,因此我们要加一个判定,当且仅当以下两种情况更新图片大小
- 之前鼠标距离中心>=150,现在<150
- 之前鼠标距离中心<150,现在>=150
6 鼠标移动到fig中心时更新图片
将之前的rotateCube函数改成这样:
function rotateCube(~,~) theta=theta+0.02; ax.CameraPosition=[cos(theta)*5*sqrt(2),sin(theta)*5*sqrt(2),5]; if (~all([preDis lastDis]<150))&&any([preDis lastDis]<150) for ii=1:6 if preDis<150 surfPicA(ii).XData=surfPic(ii).XData.*resizeMat(ii,1); surfPicA(ii).YData=surfPic(ii).YData.*resizeMat(ii,2); surfPicA(ii).ZData=surfPic(ii).ZData.*resizeMat(ii,3); else surfPicA(ii).XData=surfPic(ii).XData.*1.5; surfPicA(ii).YData=surfPic(ii).YData.*1.5; surfPicA(ii).ZData=surfPic(ii).ZData.*1.5; end end end lastDis=preDis; end
其中:
(~all([preDis lastDis]<150))&&any([preDis lastDis]<150)
是用来判断上一次鼠标位置和当前鼠标位置是否只有一个距离中心<150
另:
for 循环中使用else来判断应该绘制大图片还是中等图片
完整代码
function album3d path='.\album\';%文件夹名称 files=dir(fullfile(path,'*.jpg')); picNum=size(files,1); %遍历路径下每一幅图像 for i=1:picNum fileName=strcat(path,files(i).name); img=imread(fileName); img=imresize(img,[120,120]); imgSet{i}=img; end % fig axes设置 fig=figure('units','pixels','position',[50 50 600 600],... 'Numbertitle','off','resize','off',... 'name','album3d','menubar','none'); ax=axes('parent',fig,'position',[-0.5 -0.5 2 2],... 'XLim', [-6 6],... 'YLim', [-6 6],... 'ZLim', [-6 6],... 'Visible','on',... 'XTick',[], ... 'YTick',[],... 'Color',[0 0 0],... 'DataAspectRatioMode','manual',... 'CameraPositionMode','manual'); hold(ax,'on') ax.CameraPosition=[5 5 5]; % 用于绘制图片的网格 [XMesh,YMesh]=meshgrid(linspace(-1,1,120),linspace(-1,1,120)); ZMesh=ones(120,120); % 绘制图片立方体 surfPic(1)=surf(XMesh,YMesh,ZMesh,'CData',imgSet{mod(0,picNum)+1},'EdgeColor','none','FaceColor','interp'); surfPic(2)=surf(XMesh,YMesh(end:-1:1,:),-ZMesh,'CData',imgSet{mod(1,picNum)+1},'EdgeColor','none','FaceColor','interp'); surfPic(3)=surf(ZMesh,XMesh,YMesh(end:-1:1,:),'CData',imgSet{mod(2,picNum)+1},'EdgeColor','none','FaceColor','interp'); surfPic(4)=surf(XMesh,ZMesh,YMesh(end:-1:1,:),'CData',imgSet{mod(3,picNum)+1},'EdgeColor','none','FaceColor','interp'); surfPic(5)=surf(-ZMesh,XMesh,YMesh(end:-1:1,:),'CData',imgSet{mod(4,picNum)+1},'EdgeColor','none','FaceColor','interp'); surfPic(6)=surf(XMesh,-ZMesh,YMesh(end:-1:1,:),'CData',imgSet{mod(5,picNum)+1},'EdgeColor','none','FaceColor','interp'); % 依靠小立方体数据绘制中等立方体 for i=1:6 surfPicA(i)=surf(surfPic(i).XData.*1.5,surfPic(i).YData.*1.5,surfPic(i).ZData.*1.5,... 'CData',surfPic(i).CData,'EdgeColor','none','FaceColor','interp','FaceAlpha',0.7); end % 用来调整放大比例的矩阵 resizeMat=[2 2 2.5;2 2 2.5;2.5 2 2; 2 2.5 2;2.5 2 2;2 2.5 2]; % 最大图片绘制 % for i=1:6 % surfPicB(i)=surf(surfPic(i).XData.*resizeMat(i,1),... % surfPic(i).YData.*resizeMat(i,2),... % surfPic(i).ZData.*resizeMat(i,3),... % 'CData',surfPic(i).CData,'EdgeColor',... % 'none','FaceColor','interp','FaceAlpha',0.7); % end lastDis=300; preDis=300; set(fig,'WindowButtonMotionFcn',@move2center) function move2center(~,~) xy=get(fig,'CurrentPoint'); preDis=sqrt(sum((xy-[300,300]).^2)); end fps=40;theta=0; rotateTimer=timer('ExecutionMode', 'FixedRate', 'Period',1/fps, 'TimerFcn', @rotateCube); start(rotateTimer) function rotateCube(~,~) theta=theta+0.02; ax.CameraPosition=[cos(theta)*5*sqrt(2),sin(theta)*5*sqrt(2),5]; if (~all([preDis lastDis]<150))&&any([preDis lastDis]<150) for ii=1:6 if preDis<150 surfPicA(ii).XData=surfPic(ii).XData.*resizeMat(ii,1); surfPicA(ii).YData=surfPic(ii).YData.*resizeMat(ii,2); surfPicA(ii).ZData=surfPic(ii).ZData.*resizeMat(ii,3); else surfPicA(ii).XData=surfPic(ii).XData.*1.5; surfPicA(ii).YData=surfPic(ii).YData.*1.5; surfPicA(ii).ZData=surfPic(ii).ZData.*1.5; end end end lastDis=preDis; end % 弃用方案:太卡 % set(fig,'WindowButtonMotionFcn',@move2center) % function move2center(~,~) % xy=get(fig,'CurrentPoint'); % dis=sum((xy-[300,300]).^2); % for ii=1:6 % if dis<200 % surfPicA(ii).XData=surfPic(ii).XData.*resizeMat(ii,1); % surfPicA(ii).YData=surfPic(ii).YData.*resizeMat(ii,2); % surfPicA(ii).ZData=surfPic(ii).ZData.*resizeMat(ii,3); % else % surfPicA(ii).XData=surfPic(ii).XData; % surfPicA(ii).YData=surfPic(ii).YData; % surfPicA(ii).ZData=surfPic(ii).ZData; % end % end % % % % end end
以上就是教你用Matlab制作立体动态相册的详细内容,更多关于Matlab制作立体相册的资料请关注猪先飞其它相关文章!
原文出处:https://slandarer.blog.csdn.net/article/details/118858258
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