Matlab交互式生成特定曲线

Matlab工程中，经常要产生测试数据，比如特定包含噪声的曲线。以下是Matlab实现的通过鼠标拾取坐标点，然后生成包含直线和圆弧的x,y坐标的代码。操作方式：鼠标拾取一个起点，弹出选择菜单，选择直线或者圆弧，选择直线后，鼠标拾取第二个点；选择圆弧之后，鼠标拾取另外两个点，通过三个点拟合圆弧并生成圆弧数据。主文件：clc,clear,close all%figure axis（[0 1000 0 1000]）%坐标轴大小axis squarex_out=[];y_out=[];%保存所有生成的数据xy0=ginput（1）;%起点temp_xy=xy0;%上一次拾取的点plot（xy0（1）,xy0（2）,"*"）axis（[0 1000 0 1000]）,hold onaxis squaren=4;%曲线的段数for i=1:nres=menu（"选择","直线","圆弧"）;if（res==1）%disp（["选择的是直线"]）xy1=ginput（1）;[x,y]=drawLine（temp_xy,xy1）;x_out=[x_out x];y_out=[y_out y];temp_xy=xy1（end,:）;plot（x,y）;else%disp（["选择的是圆弧"]）%注意圆弧y坐标唯一，即扇形角度不能超过180度xy1=ginput（2）;[x,y]=getArc（temp_xy,xy1（1,:）,xy1（2,:））;x_out=[x_out x];y_out=[y_out y];temp_xy=xy1（end,:）;endend%加噪声noise=2;%设定噪声幅度for i=1:length（x_out）y_out（i）=y_out（i）+random（"Normal",-1*noise,noise）;endxy_file=[x_out" y_out"];%转置为两列xy_file=sortrows（xy_file,1）;%按x坐标（第一列）重排序，放置圆弧产生的顺序颠倒xy_file=[xy_file（:,1）";xy_file（:,2）"]%转置回两行坐标形式figure plot（xy_file（1,:）,xy_file（2,:））%写入txt文件，文件名自动递增count=1;fileName=["D:data" num2str（count） ".txt"];if（exist（fileName,"file"））count=count+1;fileName=["D:data" num2str（count） ".txt"];endfid=fopen（fileName,"wt"）;fprintf（fid,"%f,%f ",xy_file）;fclose（fid）;
两点生成直线文件： %两点产生直线数据function [x,y]=drawLine（A,B）x=A（1）:0.1:B（1）;y=（B（2）-A（2））/（B（1）-A（1））*（x-A（1））+A（2）;end三点生成圆弧数据文件： %三点计算圆弧（画图）%数据A=[1 2]; %B=[5 6]; %C=[3 5]; function [x,y]=getArc（A,B,C）[c,r]=calcCircle（A,B,C）;a=c（1）; b=c（2）; th=[A;B;C]; th2=[th（:,1）-a th（:,2）-b]; theta=atan2（th2（:,2）,th2（:,1））; [theta_max,num_max]=max（theta）; [theta_min,num_min]=min（theta）; t=linspace（theta_min,theta_max,1000）; %t=0:0.1:2*pi; a=c（1）; b=c（2）; x=r*cos（t）+a; y=r*sin（t）+b; plot（x,y,"r-",th（:,1）,th（:,2）,"o"） %axis equalend
圆弧拟合文件（注：该文件来源于网络）： function [centre radius] = calcCircle（pt1, pt2, pt3）% calcCircle: Fit a circle to a set of 3 points%% Inputs:% pt1, pt2 and pt3 are vectors with 2 elements representing a point% in 2D Cartesian coordinates.%% Returns:% The centre coordinate （2 elements） and radius of the circle.% A centre value of [0,0] and radius of -1 if the points are collinear.%% Example:%% p1 = rand（1,2）;% p2 = rand（1,2）;% p3 = rand（1,2）;% % [c r] = calcCircle（p1, p2, p3）;% % figure（1）% cla% axis equal% hold on% if r ~= -1% rectangle（"Position",[c（1）-r,c（2）-r,2*r,2*r],"Curvature",[1,1],"EdgeColor","g"）% end% plot（p1（1）, p1（2）, "*"）% plot（p2（1）, p2（2）, "*"）% plot（p3（1）, p3（2）, "*"）%% for Matlab R13 and up% version 1.2 （mar 2008）% Author: Peter Bone （email: peterbone@hotmail.com）%% History% Created: 6th March 2008, version 1.1 % Revisions% 7th March 2008: Version 1.2 for improved help and usability% argument checkingif nargin < 3error（"Three input points are required."）;elseif ~isequal（numel（pt1）,numel（pt2）,numel（pt3）,2）error（"The three input points should all have two elements."）endpt1 = double（pt1）;pt2 = double（pt2）;pt3 = double（pt3）;epsilon = 0.000000001;delta_a = pt2 - pt1;delta_b = pt3 - pt2;ax_is_0 = abs（delta_a（1）） <= epsilon;bx_is_0 = abs（delta_b（1）） <= epsilon;% check whether both lines are vertical - collinearif ax_is_0 && bx_is_0centre = [0 0];radius = -1;warning（[mfilename ":CollinearPoints"],"Points are on a straight line （collinear）."）;returnend% make sure delta gradients are not vertical% swap points to change deltasif ax_is_0tmp = pt2;pt2 = pt3;pt3 = tmp;delta_a = pt2 - pt1;endif bx_is_0tmp = pt1;pt1 = pt2;pt2 = tmp;delta_b = pt3 - pt2;endgrad_a = delta_a（2） / delta_a（1）;grad_b = delta_b（2） / delta_b（1）;% check whether the given points are collinearif abs（grad_a-grad_b） <= epsiloncentre = [0 0];radius = -1;warning（[mfilename ":CollinearPoints"],"Points are on a straight line （collinear）."）;returnend% swap grads and points if grad_a is 0if abs（grad_a） <= epsilontmp = grad_a;grad_a = grad_b;grad_b = tmp;tmp = pt1;pt1 = pt3;pt3 = tmp;end% calculate centre - where the lines perpendicular to the centre of% segments a and b intersect.centre（1） = （ grad_a*grad_b*（pt1（2）-pt3（2）） + grad_b*（pt1（1）+pt2（1）） - grad_a*（pt2（1）+pt3（1））） / （2*（grad_b-grad_a））;centre（2） = （（pt1（1）+pt2（1））/2 - centre（1）） / grad_a + （pt1（2）+pt2（2））/2;% calculate radiusradius = norm（centre - pt1）;
部分截图：
选择菜单：
鼠标拾取即时画图：
生成的数据重新画图：
自己的工程导入后效果：
生成的数据文件：