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的第一個例子,1.1 MATLAB發(fā)展歷程,在70年代，Cleve Moler在給學生講授線性代數(shù)課程時，為了方便學生學習，他利用業(yè)余時間開發(fā)了兩個矩陣運算相關(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)學函數(shù)庫 MATLAB數(shù)學函數(shù)庫包括了大量的計算函數(shù)。 3．MATLAB語言 MATLAB語言是一種高級的基于矩陣/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，并且也能對圖形添加標注和打印相應(yīng)的圖形。 5．MATLAB應(yīng)用程序接口 MATLAB應(yīng)用程序接口（API）可以實現(xiàn)用戶在C、Fortran等其它高級編程語言與MATLAB語言間進行交互，它是一個函數(shù)庫。,1.3 MATLAB語言的特點,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，易學易懂。2．用戶使用方便 MATLAB中以復數(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．擴充能力強，交互性好 用戶可以根據(jù)自己的需要方便地建立和擴充新的庫函數(shù)，以便提高MATLAB的使用效率和擴充它的功能。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的啟動與退出 對不同的計算機系

5、統(tǒng)來說，MATLAB的啟動也不盡相同，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，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（前提是桌面上存在其快捷方式）。 啟動MATLAB后，就進入MATLAB的默認界面了，如圖1-1所示。

6、 圖1-1 MATLAB默認界面 要退出MATLAB操作環(huán)境也很簡單，我們通常使用以下方法：點擊窗口右上角的關(guān)閉圖標；在MATLAB默認界面上選擇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默認界面中標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及其各自的常用下拉菜單的功能?！綟ile】主菜單項 MATLAB界面上的File主菜單用于實現(xiàn)有關(guān)文件的操作。單擊File主菜單項或按下“Alt+F”組合鍵，可以彈出File下拉菜單?！綞dit】主菜單項 Edit菜單主要用于是想命令窗口的編輯操作，單擊Edit主菜單項或按下“Alt+E”

8、組合鍵，可以彈出Edit下拉菜單?！綝esktop】主菜單項 Desktop菜單用于設(shè)置工作空間和工具欄等的顯示項，單擊Desktop主菜單項或按下“Alt+D”組合鍵，可以彈出Desktop下拉菜單?！綡elp】主菜單項 Help菜單用于為提供提供幫助信息。單擊Help主菜單項或按下“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，默認情況下，該工具欄上包含了兩個快捷方式【 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。 放鼠標左鍵，彈出一個快捷方式編輯對話框，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,該對話框主要包括如下四個區(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)容自動添上的，不過我們也可以在其中進行編輯，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，Icon用于設(shè)置

13、快捷方式名稱前面的圖標，MATLAB提供了幾種預定義類型，用戶也可以自行由外部導入，這里選擇【 MATLAB Icon】，然后單擊【Save】按鈕。這時我們發(fā)現(xiàn)快捷方式欄上多了個快捷方式，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進行工作的窗口，同時也是實現(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，實現(xiàn)相應(yīng)功能。默認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 單獨的命令

16、窗口 由圖可知，命令窗口主要包括以下幾個主要部分，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概念上的空間。MATLAB工作空間主要用于存儲、管理和刪除相應(yīng)變量。默認情況下，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，這樣就可以及時發(fā)現(xiàn)輸入錯誤，縮短調(diào)試時間。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)以及遠程幫助。一、MATLAB主要提供了兩個幫助命令：help和lookfor，這兩個命

21、令實現(xiàn)幫助的機制有所不同。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： 打開的演示系統(tǒng)界面如圖所示： 圖 MATLAB的演示幫助四、遠程幫助 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)獲得遠程幫助，例如在相關(guān)網(wǎng)站或論壇上查詢以及通