1、MATLAB图形用户界面设计,MATLAB图形界面中各对象关系,根对象 root,图形窗口对象 figure,右键菜单对象 uicontextmenu,菜单对象 uimenu,控件对象 uicontrol,坐标轴对象 axes,线对象 line,文字对象 text,表面图对象 surface,图像对象 image,光源对象 light,两种界面创建方式：交互式工具创建命令创建界面,1、窗口对象及其属性设定,1.1 窗口对象的建立hwin=figure(属性1，属性值1，属性2，属性值2，)hwin为图形窗口的句柄，matlab环境允许打开多个窗口，每个窗口都对应自己的句柄，通过该句柄可以进一步
2、对窗口的属性等进行操作。hwin=gcf获得当前窗口的句柄。,1.2 图形窗口的属性,常用属性color属性由红绿蓝三原色组成，取值范围为0到1。menubar属性设置菜单条的形式。 MenuBar属性的取值可以是figure(缺省值)或none。用来控制图形窗口是否应该具有菜单条。如果它的属性值为none，则表示该图形窗口没有菜单条。这时用户可以根据后面将介绍的uimenu()函数来加入自己的菜单条，如果属性值为figure，则该窗口将保持图形窗口默认的菜单条，这时也可以采用uimenu()函数在原默认的图形窗口菜单后面添加新的菜单项。name属性设置图形窗口的标题栏中标题内容，其属性值为一
3、字符串。numbertitle属性是否显示图形窗口标题栏中的图形标号。Name属性的取值可以是任何字符串，它的缺省值为空。这个字符串作为图形窗口的标题。一般情况下，其标题形式为：“Figure 1:字符串。units属性设定图形单位。如：pixels（象素点）、inches（英寸）、centimeters（厘米）、normalized（归一值）等,position属性设定窗口的位置和大小，为14向量，前两个值为窗口左下角横纵坐标值，后两个元素值为窗口的宽度和高度，其单位由units属性设定。resize属性确定是否可以改变图形窗口的大小。toolbar属性是否显示工具条。visible属性决定
4、窗口是否为可见。Pointer属性设置鼠标的显示形式。,回调函数（callback function）,一旦某一对象指定的事件发生，将自动调用某指定的函数，它可以是matlab文件，也可以是一组matlab程序。CloseRequestFcn关闭窗口时响应函数 KeyPressFcn键盘按下时响应函数 windowButtonDownFcn-鼠标按下时响应函数 WindowButtonMotionFcn-鼠标移动时响应函数 CreateFcn和DeleteFcn-建立和删除对象时响应函数 CallBack-对象被选中时响应函数,实例：gwin=figure(visible,off); paus
5、e set(gwin,color,1,0,0,position,100,200,300,300,. name,My program,numbertitle,off,menubar,none); set(gwin,visible,on) set(gwin,windowbuttondownfcn,helpdlg(mouse button down!) set(gwin,keypressfcn,helpdlg(keyboard pressed!),例1 建立一个图形窗口。该图形窗口没有菜单条，标题名称为“我的图形窗口”，起始于屏幕左下角、宽度和高度分别为450像素点和260像素点，背景颜色为绿色，且
6、当用户从键盘按下任意一个键时，将在该图形窗口绘制出正弦曲线，点击鼠标时绘制余弦曲线。,hf=figure(Color,0,1,0,Position,1,1,450,260,.Name,我的图形窗口,NumberTitle,on,MenuBar,none,. KeyPressFcn,plot(sin(0:0.01:2*pi),WindowButtonDownFcn,plot(cos(0:0.1:2*pi),r*);,1.3 标准对话框及其调用,1. 文件名操作函数uigetfile() 函数打开一个文件进行读、写的对话框。fname,pname=uigetfile(ffilter,strtitl
7、e,x,y)ffilter为文件名过滤器；strtiltle为对话框窗口标题栏的显示内容；x、y为对话框出现的位置，省略则采用默认位置。返回文件名字和路径,f,p=uigetfile(*.m;*.txt,请选择一个文件)f =fileprint.mp =E:MATLABR11work,2. 颜色设置对话框c=uisetcolor; 或 c=uisetcolor(c0);函数返回一个13的颜色向量，分别对应红、绿、蓝三原色，按下“取消”按钮后返回空的向量；如果给出向量c0，则在图中指向c0所定义的颜色位置，且按下“取消”按钮时返回c0的值。,3.字体设置对话框h_Font=uisetfont 或
8、 h_Font=uisetfont(h_Text,strTitle)h_Font为字体属性的结构体；h_Text为要设置的字符句柄，strTitle为对话框的标题栏内容。,s=uisetfont s = FontName: 楷体_GB2312FontUnits: pointsFontSize: 42FontWeight: boldFontAngle: normal,4. 警告与错误信息对话框warndlg和 errordlg函数，格式： warndlg(警告信息，对话框名字) errordlg(错误信息，对话框名字) 二者的显示图标不同。例： h=warndlg(error:,code1111
9、.,Warning) h=errordlg(error:,code 1111.,Error),5. 帮助信息对话框与警告、错误信息对话框基本一致，仅仅是图标的不同。例：h=helpdlg(帮助信息：,帮助信息对话框和警告错误对话框基本一致，只是图标不同！,帮助),6.通用信息框msgbox(显示信息,标题,图标)图标包括：Error、Help、Warn以及Custom，如果缺省则为None。data=1:64;data=(data*data)/64; msgbox(This is an example of msgbox!,custom ico,custom,data,hot(64),1.4
10、Matlab图形界面基本控件,1. 常用控件 静态文本static text一般用来作为信息提示用。 编辑框edit text读取用户数据的文字窗口。 面板 panel概括一组控件，也可以修饰用。 列表框listbox包含多个选项供用户选择。,滚动条slider图示某个范围。 按钮pushbutton其上的字符说明其作用。 切换按钮toggle button两状态按钮，单击改变其状态。 收音机按钮radiobutton一组选项，其中只能有一个被选中。 复选框check button一组选项，可以选择多项。 弹出式菜单popupmenu选中时打开一个列表。,2.2 控件对象的属性,控件对象的属性
11、分为两大类： 第一类是所有控件对象都具有的公共属性 第二类是把控件对象作为图形对象所具有的专有特性,(1) 公共属性,对象常用的公共属性：Children属性： 取值为空阵，控件对象没有子对象Parent属性：某个图形窗口的句柄值Tag属性：取值为字符串，定义了该控件的一个标识值，所有 程序通过标识值来找出控件对象Type属性 ：取值总是uicontrol，表明图形对象的类型UserData属性： 一个矩阵，可以在此属性保存与该控件对象相 关的重要数据或信息，借此传递数据或信息Visible属性： 可视化与否,2.控件的常用属性,Units与 position属性意义同上，这里的位置是相对该窗
12、口的左下角； String属性标注在控件上，用来说明或提示； Callback属性实现该控件的实质性功能； Enable属性该控件的使能状态on或offtag 属性同上,例1：,h_main=figure(name,a demo of gui design,menubar,none,numbertitle,off,position,100 100 300 100); h_edit=uicontrol(style,edit,backgroundcolor,1 1 1,position,20 20 50 20,.tag,myedit,string,1,horizontalalignment,lef
13、t); h_but1=uicontrol(style,pushbutton,position,20 50 50 20,string,INC,.callback,v=eval(get(h_edit,string);,.set(h_edit,string,int2str(v+1);); h_but2=uicontrol(style,pushbutton,position,80 50 50 20,string,DEC,.callback,v=eval(get(h_edit,string);,set(h_edit,string,int2str(v-1););,设计为函数文件： function gui
14、_counter1() %gui_counter is a demo of gui design. h_main=figure(name,a demo of gui design,menubar,none,.numbertitle,off,position,100 100 300 100); h_edit=uicontrol(style,edit,backgroundcolor,1 1 1,position,20 20 50 20,.tag,myedit,string,1,horizontalalignment,left); h_but1=uicontrol(style,pushbutton,
15、position,20 50 50 20,string,INC,.callback,h=findobj(gcf,tag,myedit);,v=eval(get(h,string);,.set(h,string,int2str(v+1);); h_but2=uicontrol(style,pushbutton,position,80 50 50 20,string,DEC,.callback,h=findobj(gcf,tag,myedit);,v=eval(get(h,string);,.set(h,string,int2str(v-1););,例2,function gui_demo() %
16、GUI_demo is another demo of GUI design. h_main=figure(units,normalized,position,0.3 0.3 0.5 0.4,.name,GUI demostration,numbertitle,off); h_axis=axes(units,normalized,position,0.3 0.15 0.6 0.7,.tag,axplot,xlim,0 10,ylim,-1 1); t=0:0.1:10;y=sin(t);line(t,y); bmp1=imread(1.bmp);bmp2=imread(2.bmp); bmp3
17、=imread(3.bmp);bmp4=imread(4.bmp); h_1=uicontrol(style,pushbutton,units,normalized,.position,0.1 0.6 0.06 0.1,cdata,bmp1,.callback,zoom on,tooltipstring,Enable zooming); h_2=uicontrol(style,pushbutton,units,normalized,.position,0.04 0.45 0.06 0.1,cdata,bmp2,.callback,zoom xon,tooltipstring,Enable zo
18、om on x-axis only); h_3=uicontrol(style,pushbutton,units,normalized,.position,0.16 0.45 0.06 0.1,cdata,bmp3,.callback,zoom yon,tooltipstring,Enable zoom on y-axis only); h_4=uicontrol(style,pushbutton,units,normalized,.position,0.1 0.3 0.06 0.1,cdata,bmp4,.callback,zoom off,tooltipstring,Disable zoo
19、ming);,1.5. 坐标轴对象 建立坐标轴对象使用axes函数，调用它的命令形式为： 句柄变量=axes(属性名1，属性值1，属性名2，属性值2，) MATLAB为每个坐标轴对象提供了很多属性。除公共属性外，还有其他常用属性。,例 利用坐标轴对象实现图形窗口的任意分割。程序如下（my_figure.m）： clf; %清图形窗口 x=linspace(0,2*pi,20); y=sin(x); figure axes(Posi,0.2,0.2,0.2,0.7); plot(y,x); title(sin(x)-1); axes(Posi,0.4,0.5,0.2,0.09); stairs(
20、x,y); title(sin(x)-2); axes(Posi,0.55,0.6,0.25,0.3); stem(x,y);title(sin(x)-3); axes(Posi,0.55,0.2,0.25,0.2); stem(x,y); title(sin(x)-4);,1.6. 曲线对象建立曲线对象使用line函数，调用它的命令形式为：句柄变量=line(x,y,z,属性名1，属性值1，属性名2，属性值2，)其中对x,y,z的解释与高层曲线函数plot和plot3等一样，其余的解释与前面介绍过的figure和axes函数类似。 每个曲线对象也具有很多属性。除公共属性外，还有其他常用属性。
21、,1.7. 文字对象 使用text函数可以根据指定位置和属性值添加文字说明，并保存句柄。调用该函数的命令形式为：句柄变量=text(x,y,z,说明文字,属性名1，属性值1，属性名2，属性值2，)其中说明文字中除使用标准的ASCII字符外，还可使用LATEX格式的控制字符。除公共属性外，文字对象还有其他常用属性。,1.8. 曲面对象建立曲面对象使用surface函数，调用它的命令形式为：句柄变量=surface(x,y,z,属性名1，属性值1，属性名2，属性值2，)其中对x,y,z的解释与高层曲面函数mesh和surf等一样，其余的解释与前面介绍过的figure和axes等函数类似。每个曲面对
22、象也具有很多属性。除公共属性外，还有其他常用属性。,例 x,y=meshgrid(-2:.4:2); z=x.*exp(-x.2-y.2); fh=figure(Position,350 275 400 300,Color,w); ah=axes(color,.8 .8 .8,XTick,-2 -1 0 1 2,YTick,-2 -1 0 1 2); sh=surface(Xdata,x,Ydata,y,Zdata,z,. Facecolor,get(ah,Color)+.1,Edgecolor,k,Marker,o,.MarkerFaceColor,.5 1 .85);,surf(x,y,z
23、),例 利用曲面对象绘制三维曲面z=sin(y)cos(x)。 程序如下：x=0:0.1:2*pi; x,y=meshgrid(x); z=sin(y).*cos(x); axes(view,-37.5,30); hs=surface(x,y,z,FaceColor,w,EdgeColor,flat); grid on; xlabel(x-axis) ylabel(y-axis) zlabel(z-axis); title(mesh-surf); pause set(hs,FaceColor,flat);,2.菜单设计,MATLAB的各个图形窗口有自己的菜单栏，包括File、Edit、Wind
24、ows和Help等菜单项。为了建立用户自己的菜单系统，可以先将图形窗口的MenuBar属性事先设置为none，以取消图形窗口缺省的菜单，然后再建立用户自己的菜单。,2、菜单设计,1.建立用户菜单,要建立用户菜单可用uimenu函数，因其调用方法不同，该函数可以用于建立菜单条中的菜单项和子菜单中的菜单项。建立菜单条的函数调用形式为：菜单项句柄=uimenu(图形窗口句柄，属性名1，属性值1，属性名2，属性值2，)建立子菜单的函数调用形式为：子菜单句柄=uimenu(父菜单句柄，属性名1，属性值1，属性名2，属性值2，),2、菜单设计,2.菜单对象常用属性,（1） Tag属性Tag属性的取值是字符
25、串，它定义了该菜单对象的一个标识值。定义了Tag属性后，在任何程序中都可以通过这个标识值找出该菜单对象。 （2） Type属性Type属的取值总是uimenu，这个属性值标明图形对象的类型。对菜单对象，其类型就是uimenu，用户不能改写这个属性。 （3） UserData属性UserData属性的取值是一个矩阵，缺省值为空矩阵，用户可以在这个属性中保存与该菜单对象相关的重要数据或信息，借此可以达到传递数据或信息的目的。可以用set和get函数访问该属性。,二、菜单设计,菜单条中含有File和Help两个菜单项。如果选择File中的New选项，则将显示New Item字样，如果选择File中的
26、Open选项，则将显示出Open Item字样。File中的Save菜单项初始时处于禁选状态，在选择Help选项之后将此菜单项恢复成可选状态，如果选择File中的Save As选项，则将显示Save As Item字样。如果选择File中的Exit选项，则将关闭当前窗口。如果选择Help中About 选项，则将显示Help Item字样，并将Save菜单设置成可选状态。,【例2】 建立一个菜单系统。,二、菜单设计,程序如下： screen=get(0,ScreenSize); W=screen(3);H=screen(4); hf=figure(Color,1,1,1,Position,1,1
27、,0.4*W,0.3*H,.Name,菜单设计示例一,NumberTitle,off,MenuBar,none); hfile=uimenu(hf,label,7.3 GUIDE（Matlabs Graphics User Interface (GUI)Design Environment）工具,两种方式打开： 命令窗口：guide 从start/MATLAB/GUIDE打开,选择四种类型的新建界面：空白界面具有图形控件的界面具有菜单和坐标轴的界面模式对话框,进入空白界面,画 布,工具按钮从左到右： 对齐工具/菜单编辑器/tab次序定义/M文件编辑器/属性查看器/对象浏览器/激活工具,7.4创建图形用户界面外观,例7-13（p307） （见mygui.m/mygui.fig）,创建步骤：,1、界面设计：界面空间的布局、空间大小等进行设计 2、利用GUIDE的外观编辑功能在界面绘制需要的控件，并设定合适的位置和大小 3、设置控件的属性：回调函数，标签和文本等 4、根据要求功能进行m语言编程,
