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第1篇　句柄图形对象1

第1章　句柄图形对象简介2

1.1　面向对象的思维方式2

1.2　句柄图形对象的组织2

1.2.1　句柄图形对象的层次结构2

1.2.2　句柄图形对象的类型3

1.3　图形窗口——Figure对象3

1.3.1 用于绘图的图形窗口4

1.3.2 Figure对象用作GUI4

1.3.3 Root对象——Figure对象的父对象4

1.4　对象的属性 .5

1.4.1　设置和查询属性值5

1.4.2　默认属性7

1.4.3　示例——设置默认线型8

1.4.4　与窗口锚定有关的属性9

1.4.5　确定图形窗口的位置和大小10

第2章　核心图形对象和图形定制12

2.1　核心图形对象简介12

2.1.1　核心图形对象的组织结构12

2.1.2　核心图形对象的简单描述12

2.2　创建核心图形对象14

2.2.1　创建核心图形对象的函数15

2.2.2　创建直线段、多义线和曲线——line函数16

2.2.3　创建矩形、圆角矩形、椭圆、圆及对应的区域图形——rectangle函数17

2.2.4　创建多边形——patch函数18

2.2.5　创建文本——text函数19

2.2.6　指定父对象20

2.2.7　高级函数和低级函数20

2.3.1　标签和外观属性21

2.2.8　简化的调用语法21

2.3　坐标系属性21

2.3.2　坐标系的位置和大小22

2.3.3　在同一图形窗口中显示多个坐标系26

2.3.4　单个坐标轴的控制27

2.3.5　使用多个x轴和y轴30

2.4　定制图形30

2.4.1　创建圆弧30

2.4.2　创建面积图32

第3章　绘图对象33

3.1　绘图对象简介33

3.2　创建绘图对象33

3.2.1　创建绘图对象的函数33

3.2.2　实例分析34

3.3.2　连接图形和变量35

3.3　其他技巧35

3.3.1　编程识别绘图对象35

3.3.3　保存与MATLAB以前版本相兼容的图形36

第4章　标注对象37

4.1　标注对象简介37

4.1.1　Arrow对象类型37

4.1.2 Doublearrow对象类型38

4.1.3 Ellipse对象类型38

4.1.4 Line对象类型38

4.1.5 Rectangle对象类型38

4.1.6　Textarrow对象类型39

4.1.7 Textbox对象类型40

4.2　创建标注对象41

5.1.2　组对象的属性43

5.1.1　两个组对象43

第5章　组对象43

5.1　组对象简介43

5.2　创建组对象44

5.2.1　创建Hggroup对象45

5.2.2　创建Hgtransform对象45

第6章　GUI对象51

6.1　创建基本控件51

6.2　创建菜单52

6.3　弹出式菜单52

6.4　按钮组控件53

6.5　创建面板控件53

6.6　工具栏56

7.1.2　当前图形、坐标轴和对象58

7.1.1　获取对象句柄58

7.1　句柄操作58

第7章　句柄图形对象的操作和控制58

7.1.3　用属性值查找对象——findobj函数59

7.1.4　复制对象61

7.1.5　删除对象62

7.2　句柄图形对象的回调63

7.2.1 图形对象的回调属性63

7.2.2　函数句柄回调63

7.3　句柄图形的视图控制64

7.3.1　指定图形输出的目标区域64

7.3.2　设置图形窗口和坐标系64

7.3.3　测试保持（Hold）绘图状态66

7.3.4　防止Figure和Axes对象成为绘图目标区域67

7.3.5　关闭请求函数68

第2篇　高级绘图技术69

8.1 网格图、刻面图和曲面图的着色70

8.1.1　主要的着色技术70

8.1.2　颜色查找表70

第8章　图形着色70

8.1.3　索引着色表面——直接映射和比例化映射74

8.1.4　示例——表面曲率向颜色映射74

8.1.5　真彩色表面75

8.1.6　纹理映射76

8.2　多边形模型的着色77

8.2.1　面片只有1个小面的情况77

8.2.2　面片有多个小面的情况78

8.2.3　控制面片着色的属性80

8.2.4　面片边的着色80

9.2　光照命令81

第9章　光照与材质81

9.1 Light对象81

9.3　给场景添加光照83

9.4　影响光照效果的属性84

9.5　光照算法84

9.6　图形对象的反射特性——材质85

9.6.1　镜面反射和漫反射85

9.6.2　环境光85

9.6.3　镜面反射指数86

9.6.4　镜面反射光的颜色86

9.6.5　背面光照86

9.6.6 material函数88

9.6.7　一个例子88

10.1.1 alpha值90

10.1.2　与透明性相关的属性和函数90

第10章　透明性90

10.1　使对象透明90

10.2　指定一个单独的透明度值93

10.3　将数据映射给透明度94

10.3.1 alpha数据数组的大小94

10.3.2　将alpha数据映射到alpha查找表94

10.3.3　示例——将数据映射到颜色或透明度95

10.4　选择一个alpha查找表95

第11章　交互操作98

11.1　橡皮线技术98

11.1.1 鼠标操作98

11.1.2　绘制橡皮线99

11.1.3　绘制橡皮矩形101

11.1.4　移动矩形102

11.2.1　用方位角和仰角设置视点103

11.2　视点和相机103

11.2.2　一个重要的交互工具——相机104

11.3　用相机工具条进行场景空间变换105

11.3.1　相机工具条105

11.3.2　交换主轴105

11.3.3　盘旋106

11.3.4　平移107

11.3.5　缩放108

11.3.6　滚动109

11.3.7　漫游110

11.4　用相机相关函数实现场景空间变换110

11.4.1　低级相机属性110

11.4.2　相机相关函数111

11.4.3　示例——平移图像119

11.5.1　正交投影和透视投影120

11.5　投影120

11.5.2　投影类型和相机位置121

11.5.3　坐标轴方向上的显示比率122

11.6　子体积124

11.7　体包围盒125

第12章　科学计算可视化126

12.1　沿场景移动相机126

12.2　飞越快照显示128

12.3　用剖面面板察看体129

12.4　等值面和等帽盖132

12.4.1　等值面132

12.4.2　等帽盖133

12.5　指定流图中流线的起点134

12.5.1　确定起点135

12.5.2　指定起点坐标数组135

12.6　矢量数据的流线图136

12.7　用流带显示卷曲138

12.8　用流管显示差异140

12.9　创建流沙动画142

12.10　用流锥图表示矢量场144

第13章　LOD编程148

13.1　LOD简介148

13.2　减面148

13.3　减元素149

13.4　缩面150

13.5　实现LOD151

第3篇　图像处理工具箱153

第14章　图像处理工具箱简介154

14.1　图像类型154

14.1.1　索引图像154

14.1.3　二值图像155

14.1.2　灰度图像155

14.1.4　RGB图像156

14.1.5　图像类型转换157

14.2　图像数据158

14.2.1　图像的数据保存类型158

14.2.2　读写图像数据159

14.2.3　读写DICOM文件162

第15章　显示图像165

15.1　用图像查看器显示图像165

15.2　用imshow函数显示图像167

15.2.1　打开图像167

15.2.2　指定图像的初始大小167

15.2.3　查看多幅图像168

15.3　显示不同类型的图像169

15.3.1　显示索引图像169

15.2.4　理解句柄图形对象的属性设置169

15.3.2　显示灰度图像170

15.3.3　显示二值图像171

15.3.4　显示RGB图像172

15.4　特殊显示技巧172

15.4.1　添加颜色条173

15.4.2　一次显示多帧图像的所有帧173

15.4.3　将多帧图像转换为动画174

15.4.4　纹理映射174

15.5　打印图像175

15.6　设置图像显示的参数选项175

第16章　颜色和坐标176

16.1　颜色176

16.1.1　屏幕位深176

16.1.2　减少图像中的颜色种数177

16.2.1　像素坐标180

16.2　坐标系统180

16.2.2　空间坐标181

第17章　图像合成183

17.1　代数运算183

17.1.1　图像加运算183

17.1.2　图像减运算184

17.1.3　图像乘运算185

17.1.4　图像除运算186

17.1.5　嵌套调用图像运算函数186

17.2　逻辑运算186

第18章　空间变换188

18.1　插值188

18.2.1　指定输出图像的大小189

18.2.2　指定插值方法189

18.2　图像缩放189

18.2.3　用滤波器防止走样190

18.3　旋转图像190

18.3.1　指定插值方法190

18.3.2　指定输出图像的大小191

18.4　图像裁剪191

18.5　进行一般的空间变换191

第19章　邻域和块处理193

19.1　块处理操作193

19.2　滑动邻域操作193

19.3　分离块操作195

19.4　列处理196

19.4.1　滑动邻域操作197

19.4.2　分离块操作197

20.1.2　其他选择方法199

20.1.1　选择多边形199

第20章　基于区域的处理199

20.1　指定目标区域199

20.2　对区域进行滤波200

20.3　填充区域201

第21章　变换域处理202

21.1　傅里叶变换202

21.1.1　傅里叶变换的定义202

21.1.2　离散傅里叶变换203

21.1.3　傅里叶变换的应用205

21.2　离散余弦变换207

21.2.1 DCT变换矩阵208

21.2.2 DCT和图像压缩208

21.3 Radon变换209

21.3.1　概念209

21.3.2　使用Radon变换来发现线形影像211

21.3.3　逆Radon变换212

21.3.4　利用投影数据重建图像213

21.4　扇形光束投影数据214

21.4.1　计算扇形光束投影数据214

21.4.2　用扇形光束投影数据重建图像215

第22章　数学形态学218

22.1　膨胀和腐蚀218

22.1.1　理解膨胀和腐蚀218

22.1.2　结构元素219

22.1.3　处理图像边缘的像素221

22.1.4　膨胀图像222

22.1.5　腐蚀图像223

22.1.6　组合膨胀和腐蚀224

22.1.7　开运算225

22.1.9　骨架提取226

22.1.8　闭运算226

22.1.10　边缘检测227

22.1.11　击中击不中228

22.1.12 top-hat和bottom-hat滤波228

22.2　数学形态学重建229

22.2.1 Marker图像和Mask图像229

22.2.2　像素连通性231

22.2.3　填充操作232

22.2.4　寻找峰和谷234

22.3　距离变换238

22.3.1 bwdist函数238

22.3.2　图像分割240

22.4　对象、区域和特征度量243

22.4.1　连接组分的标注243

22.4.3　计算二值图像中前景的面积244

22.4.2　查看标注矩阵244

22.4.4　计算二值图像中的欧拉数245

22.5　查找表245

第23章　图像分析247

23.1　像素值和统计量247

23.1.1　像素选择247

23.1.2　灰度轮廓248

23.1.3　图形等值线249

23.1.4　图像直方图250

23.1.5　综述统计量251

23.1.6　区域属性度量251

23.2　分析图像251

23.2.1　边缘检测251

23.2.2　边界跟踪252

23.2.3　Hough变换254

23.2.4　四叉树分解256

23.3　纹理分析256

23.3.1　纹理滤波函数257

23.3.2　灰度级别共生矩阵（GLCM）258

第24章　图像增强262

24.1　灰度调整262

24.1.1　将灰度值调整到一个指定的范围262

24.1.2　直方均等化265

24.1.3　有限对比适应性直方均等化266

24.1.4　去相关拉伸266

24.2　去噪268

24.2.1　线性滤波268

24.2.2　中值滤波274

24.2.3　自适应滤波275

第25章　图像配准276

25.1　配准图像的一般过程276

25.1.1 点映射276

25.1.2　示例——将数字航空照片配准成数字正色投影照片276

25.2　支持的变换类型278

25.3　选择控制点279

第26章　图像恢复285

26.1　理解图像恢复285

26.1.1　影响图像质量的原因285

26.1.2　图像恢复模型285

26.2　用函数恢复图像286

26.2.1　用Wiener滤波器进行恢复286

26.2.2　用正则滤波器进行恢复287

26.2.3　用Lucy-Richardson算法进行恢复288

26.2.4　用盲去卷积算法进行恢复289

26.3　避免在恢复后的图像中出现跳跃效应292

第4篇　虚拟现实工具箱293

第27章　虚拟现实工具箱简介294

27.1　虚拟现实工具箱的特点294

27.2 VRML支持294

27.3 MATLAB接口295

27.4 Simulink接口295

27.5 VRML查看器295

27.6 VRML编辑器295

第28章　VRML与V-Realm编辑器296

28.1 VRML语言296

28.1.1 VRML的历史296

28.1.2 VRML坐标系统296

28.1.3 VRML数据类型297

28.1.5 VRML文件格式299

28.1.4 VRML编辑工具299

28.2 V-Realm编辑器300

28.2.1 VRML编辑工具300

28.2.2 V-Realm编辑器的安装301

28.2.3　设置虚拟场景的默认编辑器301

28.2.4 V-Realm编辑器的界面环境303

28.2.5　用V-Realm编辑器创建虚拟场景304

28.2.6　用V-Realm编辑器编辑虚拟场景306

第29章　MATLAB与虚拟世界进行交互308

29.1　显示虚拟世界308

29.1.1 VRML查看器308

29.1.2　网络浏览器308

29.2　与虚拟世界交互310

29.2.1　创建虚拟现实工具箱对象310

29.2.2　使用MATLAB接口311

30.1 vrworld对象315

30.1.1 vrworld对象的属性315

30.1.2 vrworld对象的方法315

第30章　虚拟现实工具箱中的对象315

30.2 vrnode对象316

30.2.1 vmode对象的属性316

30.2.2 vmode对象的方法316

30.3 vrfigure对象316

30.3.1 vrfiigure对象的属性316

30.3.2 vrfigure对象的方法317

第31章　虚拟现实工具箱中的函数318

31.1 vrclear函数318

31.2 vrclose函数318

31.4 vrgetpref函数319

31.3 vrdrawnow函数319

31.5 vrinstall函数320

31.6 vrlib函数321

31.7 vrsetpref函数321

31.8 vrview函数322

31.9 vrwho函数322

31.10 vrwhos函数322

第5篇　地图制作工具箱323

第32章　地图制作工具箱简介324

32.1　创建底图324

32.2　在底图上显示数据328

32.3　导入高分辨率地图集数据329

32.4　地理计算331

33.1.1　矢量数据332

33.1　地图数据332

第33章　地理空间数据332

33.1.2　栅格数据333

33.2　操作矢量数据335

33.2.1　重新组装矢量对象336

33.2.2　匹配直线段337

33.2.3　地理插值337

33.2.4　矢量相交338

33.2.5　多边形的面积339

33.2.6　通过布尔操作叠加多边形339

33.2.7　生成缓冲区341

33.3　操作栅格数据342

33.3.1　矢量数据和栅格数据的转换342

33.3.2　用GUI光栅化多边形343

33.3.3　路径上的数据网格值344

34.1.1　地球体和椭球体346

34.1.2　椭球体矢量346

第34章　地理空间几何346

34.1　球体、椭球体和地球体346

34.2　纬度和经度348

34.3　大圆、恒向线和小圆348

34.3.1　大圆348

34.3.2　恒向线349

34.3.3　小圆349

34.4　球体或椭球体上的角度和方向349

34.4.1　定位——前向问题349

34.4.2　计算跟踪路径——大圆和恒向线350

34.4.3　距离、方位角和反方位角（反向问题）350

34.4.4　计算方位角和仰角351

34.5　历年的行星数据352

34.6　计算球面四边形的面积353

第35章　地图投影354

35.1　地图投影的定量属性354

35.2　几何表面355

35.2.1　柱面投影355

35.2.2　锥面投影355

35.2.3　方位投影355

35.3　投影方位356

35.3.1 origin矢量356

35.3.2　坐标转换358

35.4　投影计算360

35.5　使用球面投影362

35.6　使用UTM投影363

35.7　投影类型综述366

36.1.1　用worldmap和usamap函数显示简单的地图368

36.1　地图制作简介368

第36章　创建和查看地图368

36.1.2　坐标369

36.1.3　在投影类型之间转换371

36.2　用地图制作工具箱函数显示矢量数据372

36.2.1　把矢量地图显示成直线对象372

36.2.2　把矢量地图显示成面片373

第37章　制作三维地图376

37.1　地形数据源376

37.1.1　源于NIMA的数字地形高程376

37.1.2　源于USGS的数字高程模型（DEM）文件376

37.1.3　确定区域内存在什么高程数据376

37.2　交互读取高程数据379

37.3　确定整个地形上的可见性并进行显示382

37.4.1　给DTED文件创建的地形图添加光照383

37.4　给地形图添加阴影和光照383

37.4.2　用lightm函数和lightmui工具给世界地形图添加光照385

37.4.3　给地貌添加阴影386

37.4.4　给阴影地貌图着色并作三维显示388

37.4.5　用光照对象照亮彩色三维地貌图389

37.5　在高程地图上叠加数据390

37.5.1　在地形图上叠加大地水准面高度390

37.5.2　在地形图上叠加不同的网格数据391

37.6　球体显示操作393

37.6.1　在球体显示中使用透明性394

37.6.2　用相机定位函数进行水平三维视图395

37.6.3　显示一个旋转的地球395

第38章　定制地图398

38.1　插入地图398

38.3　指北针399

38.2　图形比例尺399

38.4　主题图400

38.4.1　地区分布图401

38.4.2　杆状图403

38.4.3　等值线图403

38.4.4　散点图403

38.4.5　三角化数据点404

38.4.6　矢量图405

38.5　使用颜色查找表和色条406

38.5.1　地形数据的颜色查找表406

38.5.2　等值线颜色查找表406

38.5.3　政区图的颜色查找表407

38.5.4　标注和编辑色条408

参考文献410