MATLAB交互式函数曲线光源可视化系统

资 源 简 介

本项目开发了一个基于MATLAB的图形界面系统，支持用户输入自定义数学函数并实时生成曲线，同时可通过交互控件动态调整光源位置、强度、颜色和照明参数，实现直观的光源效果模拟与可视化分析。

详 情 说 明

基于MATLAB的交互式函数曲线光源设置系统

项目介绍

本项目是一个基于MATLAB开发的交互式图形界面系统，专门用于设置基于函数曲线的光源参数。系统通过友好的用户界面，允许用户输入自定义数学函数，实时生成对应的三维函数曲线，并通过直观的控件调整光源的各项参数。用户可实时预览光源照射效果，并支持参数导出和场景保存功能，为光学仿真和可视化分析提供便捷工具。

功能特性

• 交互式函数输入：支持用户输入自定义数学函数表达式（如sin(x)、x^2+1等）
• 实时曲线生成：根据用户输入的函数和定义域范围，实时生成三维函数曲线
• 多类型光源支持：提供点光源、平行光源、聚光灯三种光源类型选择
• 参数动态调整：可通过界面控件实时调整光源位置、强度、颜色和照射角度
• 可视化预览：实时显示光源照射在函数曲线上的视觉效果
• 数据导出功能：支持光源参数配置保存为.mat文件，场景可导出为图片格式
• 光照分析：输出光源照射强度分布数据和曲线各点的光照强度数值矩阵

使用方法

1. 启动系统：运行主程序文件进入图形用户界面
2. 输入函数表达式：在函数输入框中输入数学函数，如"sin(x)"或"x^2+1"
3. 设置定义域：指定函数的x轴范围（起始值和结束值）
4. 配置光源参数：

- 选择光源类型（点光源/平行光源/聚光灯） - 调整光源位置坐标（x, y, z值） - 设置光源强度数值 - 选择光源颜色（RGB值或预设颜色） - 对于聚光灯，设置照射角度

1. 实时预览：参数调整后系统自动更新显示效果
2. 导出结果：可保存光源参数配置或导出当前场景图像

系统要求

• MATLAB版本：R2018b或更高版本
• 必要工具箱：MATLAB App Designer工具包
• 硬件要求：支持OpenGL的显卡，建议4GB以上内存
• 操作系统：Windows 7/10/11，macOS 10.14+或Linux发行版

文件说明

主程序文件整合了图形用户界面的构建与事件处理机制，实现了函数表达式的解析与三维曲线生成算法，包含光源参数的数据结构管理与实时渲染引擎。该文件负责协调用户交互输入与可视化输出之间的数据流，执行光照计算的数值处理，并管理配置文件的导入导出功能。