8、MATLAB动画制作与运动学模拟实战

MATLAB动画制作与运动学模拟实战

1. 动画在计算模型中的重要性

动画在计算模型中具有重要作用。它能让用户直观感受系统的动态特性，还可作为初步检验模型正确性的工具。例如，对于球的弹跳，若动画显示球在弹跳顶部速度快、底部速度慢，我们就会对模型产生怀疑。一个运行正常的模型，包含动画和其他分析图（如弹跳球的势能和动能图），能增强我们对系统行为的理解。

基本动画的原理类似于翻页动画，通过快速显示一系列有细微差异的静态图片来营造运动的错觉。在MATLAB中，通常在for循环里使用plot命令绘图，再结合drawnow命令实现这一效果。下面将介绍一些动画制作的技巧和方法。

2. 基本动画制作

2.1 沿直线移动粒子

我们先从一个简单的例子开始，让一个粒子沿着直线运动。用圆形符号表示粒子的位置，这可以通过数组存储粒子路径上的位置，并使用for循环在每个时间步重新绘制图形来实现。

以下是实现代码：

% SimpleAnimation.m
% move a particle represented by
% a circle symbol to illustrate
% the basics of animation
% Author: Fritz Freleng
%% set parameters
Nt=100; % Number of time steps
xmin=0.1;
xmax=0.9;
yval=0.3;
%% create array
x=linspace(xmin,xmax,Nt);
%% animate position
fo