itk-vtk開發(fā)介紹

1、第1章 MATLAB概述,編者,Outline,1.1 MATLAB發(fā)展歷程1.2 MATLAB系統(tǒng)結(jié)構(gòu)1.3 MATLAB語言的特點(diǎn)1.4 MATLAB桌面操作環(huán)境1.5 MATLAB幫助系統(tǒng)1.6 MATLAB的第一個(gè)例子,1.1 MATLAB發(fā)展歷程,在70年代，Cleve Moler在給學(xué)生講授線性代數(shù)課程時(shí)，為了方便學(xué)生學(xué)習(xí)，他利用業(yè)余時(shí)間開發(fā)了兩個(gè)矩陣運(yùn)算相關(guān)的子程序庫，并編寫了相應(yīng)的接口程序。Cl

2、eve Moler將這個(gè)接口程序取名為MATLAB。,1.2 MATLAB系統(tǒng)結(jié)構(gòu),1．MATLAB開發(fā)環(huán)境 MATLAB開發(fā)環(huán)境是一套方便用戶使用的MATLAB函數(shù)和文件工具集，其中許多工具是圖形用戶接口。 2．MATLAB數(shù)學(xué)函數(shù)庫 MATLAB數(shù)學(xué)函數(shù)庫包括了大量的計(jì)算函數(shù)。 3．MATLAB語言 MATLAB語言是一種高級(jí)的基于矩陣/數(shù)組的語言，它包含了程序流控制、函數(shù)、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、輸入/輸出和面向?qū)?/p>

3、象編程等特色。 4．MATLAB圖形處理系統(tǒng) MATLAB具有廣泛的途徑來顯示向量和矩陣的圖形，并且也能對(duì)圖形添加標(biāo)注和打印相應(yīng)的圖形。 5．MATLAB應(yīng)用程序接口 MATLAB應(yīng)用程序接口（API）可以實(shí)現(xiàn)用戶在C、Fortran等其它高級(jí)編程語言與MATLAB語言間進(jìn)行交互，它是一個(gè)函數(shù)庫。,1.3 MATLAB語言的特點(diǎn),1．編程效率高 用MATLAB編寫程序猶如在演算紙上排列出公式與求解問題,由于它編

4、寫簡單，所以編程效率高，易學(xué)易懂。2．用戶使用方便 MATLAB中以復(fù)數(shù)矩陣或數(shù)組作為基本編程單元，使得矩陣操作變得輕而易舉3．?dāng)U充能力強(qiáng)，交互性好 用戶可以根據(jù)自己的需要方便地建立和擴(kuò)充新的庫函數(shù)，以便提高M(jìn)ATLAB的使用效率和擴(kuò)充它的功能。4．方便的繪圖功能 MATLAB的繪圖是十分方便的，它有一系列繪圖函數(shù)。,1.4 MATLAB桌面操作環(huán)境,1.MATLAB的啟動(dòng)與退出 對(duì)不同的計(jì)算機(jī)系

5、統(tǒng)來說，MATLAB的啟動(dòng)也不盡相同，由于目前大部分用戶使用的都是Windows系統(tǒng)。故此僅介紹Windows操作系統(tǒng)中MATLAB的啟動(dòng)，這通常有以下兩種方法：選擇菜單“開始|所有程序|MATLAB”；雙擊系統(tǒng)桌面的MATLAB圖標(biāo)（前提是桌面上存在其快捷方式）。 啟動(dòng)MATLAB后，就進(jìn)入MATLAB的默認(rèn)界面了，如圖1-1所示。

6、 圖1-1 MATLAB默認(rèn)界面 要退出MATLAB操作環(huán)境也很簡單，我們通常使用以下方法：點(diǎn)擊窗口右上角的關(guān)閉圖標(biāo)；在MATLAB默認(rèn)界面上選擇File|Exit MATLAB菜單或直接按下快捷鍵Ctrl+Q；在命令窗中輸入>> quit或>> exit指令并按回車。,2. MATLAB的主菜單 MATLAB默認(rèn)界面中標(biāo)題欄下面的一排就是MATLA

7、B的主菜單，如圖1-2所示。通過主菜單用戶可以進(jìn)行相應(yīng)的設(shè)置與編輯以滿足用戶的需要。下面介紹主菜單欄常用菜單項(xiàng)及其各自的常用下拉菜單的功能。【File】主菜單項(xiàng) MATLAB界面上的File主菜單用于實(shí)現(xiàn)有關(guān)文件的操作。單擊File主菜單項(xiàng)或按下“Alt+F”組合鍵，可以彈出File下拉菜單?！綞dit】主菜單項(xiàng) Edit菜單主要用于是想命令窗口的編輯操作，單擊Edit主菜單項(xiàng)或按下“Alt+E”

8、組合鍵，可以彈出Edit下拉菜單。【Desktop】主菜單項(xiàng) Desktop菜單用于設(shè)置工作空間和工具欄等的顯示項(xiàng)，單擊Desktop主菜單項(xiàng)或按下“Alt+D”組合鍵，可以彈出Desktop下拉菜單?！綡elp】主菜單項(xiàng) Help菜單用于為提供提供幫助信息。單擊Help主菜單項(xiàng)或按下“Alt+H”組合鍵，可以彈出Help下拉菜單。

9、 圖1-2 MATLAB的主菜單,3. MATLAB工具欄 MATLAB將Windows系統(tǒng)中常用的一些系統(tǒng)按鈕以及一些MATLAB的常用功能按鈕都集成在一個(gè)區(qū)域中，該區(qū)域即MATLAB工具欄，表1列出了MATLAB工具欄上各按鈕的功能。

10、 表1 MATLAB工具欄按鈕功能,4. MATLAB快捷方式工具欄 在MATLAB中，我們也可以在快捷方式工具欄上創(chuàng)建或使用快捷方式，默認(rèn)情況下，該工具欄上包含了兩個(gè)快捷方式【 How to Add】和【 What's New】，下面介紹如何在快捷方式工具欄上創(chuàng)建快捷方式： 首先從命令歷史窗口、命令窗口或文件中選擇一組MATLAB語句，并將其拖曳到快捷方式欄，如圖1

11、所示。 放鼠標(biāo)左鍵，彈出一個(gè)快捷方式編輯對(duì)話框，如圖2所示。 圖1 拖曳MATLAB語句至快捷方式欄 圖2 快捷方式編輯器,該對(duì)話框主要包括如下四個(gè)區(qū)域：La

12、bel文本框、Callback文本框、Category下拉菜單和Icon下拉菜單。在Label文本框中寫入快捷方式名稱“About MATLAB”，Callback文本框中的內(nèi)容是MATLAB根據(jù)拖曳的內(nèi)容自動(dòng)添上的，不過我們也可以在其中進(jìn)行編輯，Category下拉菜單主要提供了幾種快捷方式種類，它主要便于MATLAB快捷方式的分類管理，我們也可以自定義快捷方式類型，這里選擇【Toolbar Shortcuts】選項(xiàng)，Icon用于設(shè)置

13、快捷方式名稱前面的圖標(biāo)，MATLAB提供了幾種預(yù)定義類型，用戶也可以自行由外部導(dǎo)入，這里選擇【 MATLAB Icon】，然后單擊【Save】按鈕。這時(shí)我們發(fā)現(xiàn)快捷方式欄上多了個(gè)快捷方式，如圖3所示。 圖3 添加快捷方式后的快捷方式欄 單擊快捷

14、方式【 MATLAB Icon】，彈出如圖4所示的MATLAB版本及版權(quán)相關(guān)信息界面。 圖4 MATLAB版本及版權(quán)信息界面,5. MATLAB命令窗口 MATLAB命令窗口是用戶使用MATLAB進(jìn)行工作的窗口，同時(shí)也是實(shí)現(xiàn)MATLA

15、B各種功能的窗口，用戶可以直接在MATLAB命令窗口中輸入相關(guān)命令，實(shí)現(xiàn)相應(yīng)功能。默認(rèn)情況下命令窗口位于MATLAB操作界面的中間，單擊命令窗口右上角的箭頭按鈕 或選擇Desktop|Undock Command Window或按下快捷鍵“Ctrl+Shift+U”，命令窗口脫離將操作界面，如圖所示。 圖 單獨(dú)的命令

16、窗口 由圖可知，命令窗口主要包括以下幾個(gè)主要部分，表1列出了各部分的名稱及功能。 表1 命令窗口各功能組件,6. MATLAB工作空間 工作空間是由系統(tǒng)所提供的特殊變量和用戶自己使用過程生成的所有變量組成的一個(gè)概念上的空間。MATLAB工作空間主要用于存儲(chǔ)、管理和刪除相應(yīng)變量。默認(rèn)情況下，MATLAB R2010b的

17、工作空間位于MATLAB操作界面的右上側(cè)，單擊工作空間右上角的箭頭按鈕 ，工作空間脫離操作界面。如圖所示。 圖 單獨(dú)的工作空間 由圖所示，工作空間比命令窗口多了一行工具欄，現(xiàn)將各工具按鈕的功能列于表1-1。

18、 表 工作空間工具欄按鈕的功能,7. M文件編輯/調(diào)試器 將MATLAB語句按特定的順序組合在一起就得到了MATLAB程序，其文件擴(kuò)展名為.m，故也稱為M文件。MATLAB 7.x提供了M文件的專用編輯/調(diào)試器，在編輯器中，會(huì)以不同顏

19、色表示不同的內(nèi)容：命令、關(guān)鍵字、不完整字符串、完整字符串以及其他文本，這樣就可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)輸入錯(cuò)誤，縮短調(diào)試時(shí)間。MATLAB打開空白M文件編輯/調(diào)試器主要使用以下幾種方法：選擇菜單File|New|Script（MATLAB R2010b提供了四種類型的M文件編輯器，它們分別是Script，F(xiàn)unction，Class和Enumeration）；在命令窗口中鍵入>> edit；單擊MATLAB窗口上的 圖標(biāo)或按下快捷

20、鍵“Ctrl+N”。 打開的M文件編輯/調(diào)試器如圖所示。 圖 四種類型的M文件編輯/調(diào)試器,1.5 MATLAB幫助系統(tǒng),MATLAB幫助系統(tǒng)主要提供了以下幾種MATLAB幫助形式：幫助命令、幫助窗口、演示系統(tǒng)以及遠(yuǎn)程幫助。一、MATLAB主要提供了兩個(gè)幫助命令：help和lookfor，這兩個(gè)命

21、令實(shí)現(xiàn)幫助的機(jī)制有所不同。二、MATLAB幫助窗口，如圖所示： MATLAB幫助窗口,三、MATLAB演示系統(tǒng) 進(jìn)入MATLAB演示系統(tǒng)界面的方法通常有以下幾種：在命令窗口中輸入命令demos；在MATLAB主窗口中選擇菜單命令Help|Demos；單擊MATLAB主窗口左下角

22、按鈕 ，選擇Demos選項(xiàng)： 打開的演示系統(tǒng)界面如圖所示： 圖 MATLAB的演示幫助四、遠(yuǎn)程幫助 除了上面介紹的三種MATLAB幫助方式外，我們最常用的還是通過網(wǎng)絡(luò)獲得遠(yuǎn)程幫助，例如在相關(guān)網(wǎng)站或論壇上查詢以及通