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摘 要

MATLAB是美国MathWorks公司出品的商业数学软件，用于算法开发、数据可视化、数据分析以及数值计算的高级技术计算语言和交互式环境，主要包括MATLAB和Simulink两大部分。

NURBS是一种非常优秀的建模方式，在高级三维软件当中都支持这种建模方式。NURBS能够比传统的网格建模方式更好地控制物体表面的曲线度，从而能够创建出更逼真、生动的造型。

GUI是提供人机交互的工具和方法。一个优秀的GUI能够非常直观地让用户知道如何操作MATLAB界面，并且了解设计者的开发意图。

由于MATLAB强大的工程计算和仿真能力，使得越来越多的用户从原来的开发环境转到MATLAB上来。本课题就是用MATLAB软件GUI界面进行NURBS曲面的编译和三维模型的绘制。首先需要学习编译NURBS曲面方程，将需要建模的曲面进行编译。然后了解GUI界面的主要功能，学习创建GUI界面。最终通过MATLAB软件GUI界面实现三维模型的绘制。

通过本次研究进一步证实了MATLAB软件在工程计算和仿真方面的强大能力。

关键字：建模 编译 曲面

NURBS surface modeling based on MATLAB

Abstract

The MathWorks Inc. MATLAB is a U.S. commercial mathematical software. It is mainly used for algorithm development, data visualization, data analysis and numerical senior technical computing language and interactive computing environment. It includes two parts MATLAB and Simulink.

NURBS modeling is a very good way,Advanced 3D modeling software which support this way. NURBS curves are better able to control the degree of the object's surface than traditional grid modeling, which can create a more realistic and vivid style.

GUI is to provide human-computer interaction tools and methods. A good GUI can be very intuitive to let users know how to operate the MATLAB interface, and developers understand the intent of the designer.

Since MATLAB powerful engineering calculations and simulation capabilities, making more and more users from the original MATLAB development environment to come.The task is to use MATLAB software GUI interface for compiling and rendering three-dimensional model of NURBS surfaces. We first need to learn to compile a NURBS surface equation modeling surface will need to be compiled. Then understand the main features of the GUI interface, learn to create a GUI interface. Ultimately rendering three-dimensional model by MATLAB software GUI interface.

Through this study further confirmed the MATLAB software engineering calculations and simulation aspects of the powerful capabilities.

Key words: Modeling Compile Surfaces

目 录

第一章 绪论 1

1.1 引言 1

1.2 选题的背景及意义 1

1.3 MATLAB技术国内外发展状况 2

1.4 课题的基础了解 3

1.5 本文主要研究的内容 4

第二章 NURBS 的曲面建模理论 5

2.1 引言 5

2.2 曲面建模概述 5

2.3 曲面建模的基本原则 5

2.4 曲面建模理论 6

2.4.1 NURBS曲面的数学形式及其性质 6

2.4.1节点矢量、控制点、权值对曲面形状的影响 7

2.5 本章小结 8

第三章 软件平台 9

3.1 MATLAB软件简介 9

3.2 研究目标 9

3.3 GUI设计 9

3.4 句柄式图形 10

3.4.1图形对象及其句柄 10

3.4.2图形对象属性 11

3.4.3图形对象的创建 12

3.4.4对象常用属性介绍 12

3.5 GUI入门（GUIDE界面操作方式） 13

3.5.1打开GUI编辑器 13

3.5.2使用GUIDE建立一个GUI 14

3.5.3GUI设计窗口 15

3.6程序运行实例 21

3.7本章小结 29

第四章 总结与展望 30

参考文献 31

致谢 32

附录 33

第一章 绪论

1.1引言

据参考文献[4],近年来，随着计算机的普及，MATLAB软件的发展，以及在各类曲面建模软件中的优势，利用MATLAB这款数学软件进行曲面建模的人越来越多。

总之，通过使用MATLAB来解算问题要比用C，FORTRAN等语言完成相同的事情简捷得多，并且MATLAB也吸收了像Maple等软件的优点，使MATLAB成为一个强大的数学软件。

1.2 选题的背景及意义

MATLAB由一系列工具组成。这些工具方便用户使用MATLAB的函数和文件，其中许多工具采用的是图形用户界面。包括MATLAB桌面和命令窗口、历史命令窗口、编辑器和调试器、路径搜索和用于用户浏览帮助、工作空间、文件的浏览器。随着MATLAB的商业化以及软件本身的不断升级，MATLAB的用户界面也越来越精致，更加接近Windows的标准界面，人机交互性更强，操作更简单。而且新版本的MATLAB提供了完整的联机查询、帮助系统，极大的方便了用户的使用。简单的编程环境提供了比较完备的调试系统，程序不必经过编译就可以直接运行，而且能够及时地报告出现的错误及进行出错原因分析。

使用MATLAB软件对曲面建模进行研究，具有以下优势：

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