MATLAB R2008图形与动画编程实例教程 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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页数:356

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出版时间:2008-5

价格:42.00元

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isbn号码:9787122051240

丛书系列:

图书标签:

• matlab
• GUI
• MATLAB
• 图形编程
• 动画编程
• R2008
• 实例教程
• 编程案例
• 科学计算
• 工程应用
• 可视化
• 技术教程

MATLAB 编程实战：从入门到精通 本书是一本面向广大 MATLAB 用户，尤其是初学者和希望深入掌握 MATLAB 编程技巧的学习指南。书中并非照搬某个特定版本的软件功能介绍，而是着眼于 MATLAB 强大的通用性，系统地讲解编程基础、数据处理、算法实现以及应用开发的关键技术。通过大量的实例和详实的步骤解析，帮助读者构建扎实的编程功底，并能灵活运用 MATLAB 解决实际问题。 核心内容涵盖： 第一部分：MATLAB 编程基础与数据处理 MATLAB 环境概览与基础语法： 详细介绍 MATLAB 的集成开发环境（IDE），包括命令窗口、脚本编辑器、工作空间、历史命令等，并系统讲解 MATLAB 的基本语法，如变量声明与赋值、数据类型（数值型、字符型、逻辑型、结构体、元胞数组等）、运算符（算术、关系、逻辑、赋值）以及控制流语句（`if-else`、`switch-case`、`for` 循环、`while` 循环）。本部分旨在帮助读者快速熟悉 MATLAB 的操作界面和核心语法规则，为后续深入学习打下坚实基础。 数组与矩阵运算： MATLAB 最核心的优势在于其强大的矩阵运算能力。本部分将深入讲解 MATLAB 的数组和矩阵操作，包括一维数组（向量）和二维数组（矩阵）的创建、索引、切片、重塑、转置、共轭转置等。重点介绍矩阵的加减乘除、转置、逆、求行列式、求秩、特征值与特征向量、奇异值分解（SVD）等线性代数运算，并展示如何利用这些运算高效地处理大规模数据。 数据可视化基础： 数据可视化是理解和呈现数据分析结果的关键。本部分将介绍 MATLAB 丰富的绘图函数，包括绘制二维曲线图（`plot`、`scatter`、`bar`）、三维图形（`plot3`、`surf`、`mesh`）、散点图、直方图、饼图等。同时，讲解如何对图形进行定制，如添加标题、坐标轴标签、图例、网格线，以及修改线条样式、颜色、标记点等，使数据呈现更加清晰、直观。 文件 I/O 操作： 实际项目中，数据通常存储在外部文件中。本部分将讲解 MATLAB 与各种文件格式的交互，包括读写文本文件（`.txt`、`.csv`）、二进制文件、MAT 文件（`.mat`），以及 Excel 表格文件。详细介绍相关函数，如 `load`、`save`、`readmatrix`、`writematrix`、`xlsread`、`xlswrite` 等，并提供实际应用案例，演示如何高效地导入和导出数据。 第二部分：算法实现与数值计算 函数定义与调用： 函数是实现模块化编程、提高代码复用性的重要手段。本部分将详细介绍如何在 MATLAB 中创建和使用函数，包括匿名函数、局部函数、全局函数、嵌套函数以及私有函数。讲解函数参数传递（传值与传址）、返回值、变量作用域等概念，并通过实例演示如何设计和实现各种功能模块。 数值积分与微分： 数值计算是 MATLAB 的强项。本部分将介绍 MATLAB 提供的数值积分和微分工具箱，讲解如何使用 `integral`、`quad` 等函数进行定积分和不定积分的数值计算，以及如何利用 `diff`、`gradient` 等函数进行数值微分。提供实际案例，例如计算曲线下面积、求解微分方程等。 非线性方程求解： 解决非线性方程组是科学计算中的常见任务。本部分将深入讲解 MATLAB 求解非线性方程组的多种方法，包括 `fsolve` 函数（牛顿法、拟牛顿法等）以及其他迭代求解算法。通过实例演示如何将实际问题转化为非线性方程组并利用 MATLAB 进行求解。 优化算法： 优化问题在工程、经济等领域广泛存在。本部分将介绍 MATLAB 中的优化工具箱，讲解如何使用 `fminunc`、`fminbnd`、`linprog`、`quadprog` 等函数求解无约束优化、单变量约束优化、线性规划和二次规划问题。并通过具体示例，如寻找函数最小值、资源分配等，展示优化算法的应用。 插值与逼近： 插值与逼近是数据平滑和数据补全的常用技术。本部分将介绍 MATLAB 中的插值函数，如 `interp1`（一维插值）、`interp2`（二维插值）、`scatteredInterp`（散点插值），讲解线性插值、样条插值、多项式插值等方法，并分析不同插值方法的优缺点。通过实例演示如何用插值法填充缺失数据或生成平滑曲线。 第三部分：高级应用与开发技巧 GUI 界面设计： MATLAB 提供了强大的图形用户界面（GUI）开发工具，允许用户创建交互式的应用程序。本部分将详细介绍 GUIDE（GUI Development Environment）工具，从创建 GUI 框架、添加控件（按钮、文本框、滑块等）到编写回调函数（响应用户交互），系统讲解 GUI 的设计与实现流程。通过实例，演示如何构建一个功能完善的交互式数据分析或可视化工具。 符号计算： 除了数值计算，MATLAB 也支持符号计算，可以进行符号代数运算、微积分、方程求解等。本部分将介绍符号计算工具箱，讲解如何定义符号变量，进行代数化简、因式分解、求极限、求导、求积分、解方程等。通过案例展示符号计算在数学推导和公式推导中的优势。 MEX 文件与 C/C++ 集成： 对于性能要求极高的计算任务，或者需要利用现有的 C/C++ 代码库，MATLAB 提供了 MEX（MATLAB Executable）文件机制。本部分将介绍如何编写 MEX 文件，将 C/C++ 代码编译成 MATLAB 可直接调用的函数，实现 MATLAB 与 C/C++ 的高效集成，从而提升程序的运行效率。 并行计算基础： 随着数据量的不断增大，并行计算变得越来越重要。本部分将介绍 MATLAB 的并行计算工具箱，讲解如何利用多核 CPU 和 GPU 进行并行计算，包括并行循环、并行函数调用等。通过实例，展示如何加速计算密集型任务。 实际项目案例分析： 本部分将精选几个贴近实际应用的综合性项目案例，例如： 信号处理与滤波： 使用 MATLAB 进行数字信号的生成、分析、滤波（如低通、高通、带通滤波）和频谱分析。 图像处理基础： 讲解图像的读写、增强、滤波、边缘检测、形状分析等基本操作。 数据建模与预测： 介绍如何利用 MATLAB 的统计工具箱进行数据建模，如线性回归、多项式回归，并进行预测。 本书旨在为读者提供一个系统、全面且实用的 MATLAB 学习路径，强调动手实践，鼓励读者在学习过程中不断尝试、探索，并最终能够独立运用 MATLAB 解决复杂的工程和科研问题。

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这本书的装帧和排版确实是一大亮点，拿到手里就感觉沉甸甸的，很厚实。封面设计简洁大气，那种深邃的蓝色调配上精致的字体，一看就知道是专业书籍。内页纸张质量也相当不错，打印清晰，即便是那些复杂的代码和图表，也能看得一清二楚，长时间阅读也不会感到眼睛疲劳。尤其值得称赞的是，作者在章节划分上做得很用心，逻辑性很强，从基础概念的引入，到具体的函数应用，再到最后复杂的项目实战，循序渐进，让人感觉每一步都有扎实的理论支撑。比如在讲解矩阵操作和三维绘图时，作者不仅给出了代码示例，还配有大量的流程图和结构图解，对于初学者来说，这种可视化教学方式简直是福音，大大降低了理解难度。随便翻开一页，就能感受到编排者的匠心独运，不像有些教材那样干巴巴的，它更像是一位经验丰富的老师在身边耐心指导，每一个知识点都讲解得深入浅出，让人读起来非常过瘾，完全沉浸其中，很少有走神的时候。

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坦白说，刚开始我还有些疑虑，毕竟是早几年出版的软件教程，担心其对当前版本的兼容性。然而，深入阅读后发现，尽管软件界面可能有所更新，但这本书所传授的核心编程思想和图形学原理是具有极强的通用性和持久生命力的。作者所讲解的许多绘图函数和底层逻辑，至今仍是新版本MATLAB图形处理的基础骨架。最让我惊喜的是，书中对一些经典动画算法的实现演示，比如粒子系统、样条插值在动画中的应用，讲解得极其透彻，即便是在最新的开发环境中，这些思路也完全可以无缝迁移和优化。这种“授人以渔”的教学方式，远比仅仅罗列新版本API要高明得多。它培养的是读者解决问题的能力，而不是死记硬背特定的命令序列，这才是技术书籍的真正价值所在，让读者能够适应任何技术环境的迭代。

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从阅读体验的角度来看，这本书的语言风格非常平易近人，没有过多晦涩难懂的术语堆砌，即使是对于一个工科背景但非计算机专业的我来说，理解起来也毫无压力。作者的叙事口吻很像一位经验丰富的老前辈在分享心得，语气诚恳而又不失专业性。在处理一些容易混淆的概念时，比如图形坐标系和世界坐标系的转换，作者会不厌其烦地通过多个角度进行解释和类比，确保读者真正吃透。例如，在介绍动画中的插值方法时，作者用了非常形象的比喻来区分线性插值和三次样条插值带来的视觉差异，这种“接地气”的讲解方式，极大地增强了阅读的愉悦感。总的来说，这本书构建了一个非常友好的学习阶梯，让复杂的技术问题变得触手可及，使得学习MATLAB图形动画编程不再是一件令人望而生畏的任务，而是一次充满乐趣的探索之旅。

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这本书的实践导向性做得非常到位，可以说是“干货满满，实用至上”。它不像某些理论著作那样高高在上，而是紧密围绕实际工程和科研中的需求展开。教程中设置的每一个案例，都像是从实际工作中截取出来的典型场景，从简单的二维曲线拟合到复杂的医学影像三维重建，都有详尽的步骤和完备的代码。我尝试跟着书中的一个关于实时数据可视化的例子进行操作，发现作者的代码结构清晰，注释详尽，即便是对GUI编程不太熟悉的我，也能很快上手并跑出结果。更棒的是，作者在每个实例的最后，都会提供一个“进阶思考”或者“性能优化建议”的小节，引导读者去思考如何将这个基础案例扩展到更复杂、更高效的应用中去。这种“做中学”的模式，极大地提高了我的学习效率和动手能力，让我感觉不再是单纯地在看书，而是在“做项目”。

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这本书在内容深度上远超我的预期，它不仅仅停留在MATLAB基础语法的罗列上，而是真正深入到了图形和动画编程的核心机制。我特别欣赏作者在探讨图形渲染管线时所展现出的那种扎实的技术功底，那种对底层原理的剖析，即便是资深的工程师也会感到受益匪浅。比如关于图形对象的创建、属性设置以及事件响应机制的讲解，作者用了好几页篇幅进行详尽的阐述和对比分析，避免了许多教科书上常见的“知其然不知其所以然”的弊病。书中不仅有静态图像的绘制技巧，更有很多关于动态效果实现的精妙思路，例如如何利用定时器和回调函数实现平滑的动画过渡，如何结合物理模型来模拟真实世界的运动规律。这种对细节的把控和对深层原理的挖掘，使得这本书不仅仅是一本“工具书”，更像是一本提升算法思维和编程哲学的进阶读物，读完之后，我对MATLAB在可视化领域的潜力有了全新的认识，受益匪浅。

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GUI设计知识比较多。

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