創(chuàng)建圖形用戶(hù)界面

1、第21章創(chuàng)建圖形用戶(hù)界面用戶(hù)界面是人即用戶(hù)與計(jì)算機(jī)或計(jì)算機(jī)程序的接觸點(diǎn)或交互方式，是用戶(hù)與計(jì)算機(jī)進(jìn) 行信息交淤的方式。計(jì)算機(jī)在屏幕顯示圖形和文本，若有揚(yáng)聲器還可產(chǎn)生聲音。用戶(hù)通過(guò)輸 入設(shè)備，如：健盤(pán)、鼠標(biāo)、跟蹤球、繪制板或麥克風(fēng)，與計(jì)算機(jī)通訊。用戶(hù)界面設(shè)定了如何 觀看和如何感知計(jì)算機(jī).操作系統(tǒng)或應(yīng)用程序。通常，多是根據(jù)悅目的結(jié)構(gòu)和用戶(hù)界面功能 的有效性來(lái)選擇計(jì)算機(jī)或程序。圖形用戶(hù)界面或GUI是包含圖形對(duì)象，如：窗口、圖標(biāo)、菜單和文本的用戶(hù)界而。以某 種方式選擇或激活這山:討象，通常引起動(dòng)作或後主變化。最常見(jiàn)的激活方法是用feU小或具它 點(diǎn)擊設(shè)備去控制屏幕上的亂林指針的運(yùn)動(dòng)。按卜鼠標(biāo)按勺1林忑著

2、對(duì)象的選弾或其它動(dòng)作。與上一章討論MATLAB句柄圖形功能的相同方式.它讓用戶(hù)按規(guī)定設(shè)計(jì)MATLAB顯示信 息的方法.本章所描述的圖形用戶(hù)界而的功能，它讓用戶(hù)定制用戶(hù)與MATLAB的交互方式。 斜令窗口不是唯一與MATLAB的交互方式。本章將說(shuō)明圖形句柄ulcontrol flluimenu對(duì)象的使用，把圖形界而加到MATLAB的函數(shù)和 M文件。uimenu對(duì)象能在圖形窗I 1中產(chǎn)生下拉式菜單和子菜單。ulcontrol對(duì)象能建立如按 鈕，滾動(dòng)條，彈出式菜單以及文本框等對(duì)象。MATLAB在demo命令中包含了 GUI功能的極好例子。» demo研究該命令，以了解uimenu和uico

3、nlrol如何給MATLAB函數(shù)提供交互輸入。21. 1誰(shuí)創(chuàng)建圖形界面GUI?為什么？在運(yùn)行了demo例子后，很可能會(huì)問(wèn)“為什么要在MATLAB中建立一個(gè)Gt/? ”這是一個(gè) 很好的問(wèn)題，簡(jiǎn)單的回答是可能并不需耍.使用MATLAB來(lái)分析數(shù)據(jù)，求解問(wèn)題.繪制結(jié)果 的絕大多數(shù)的人，并不會(huì)發(fā)現(xiàn)GUI工具很有用。但另一方面，GUI可以在MATLAB中生成非常有效的匸具和應(yīng)用程序，或是建立演示工 作的交互式界而。生成用戶(hù)圖形界面的最常見(jiàn)的理由： 編寫(xiě)一個(gè)需多次反復(fù)使用的實(shí)用函數(shù)，菜單、按鈕、文本框作為輸入方法具有意 義：或 編寫(xiě)函數(shù)或開(kāi)發(fā)應(yīng)用程序供別人使用；或 創(chuàng)建一個(gè)過(guò)程、技術(shù)或分析方法的交互式示例：

4、或 認(rèn)為GUI的簡(jiǎn)潔，性能良好，并且想實(shí)踐一下。許多基TGUI的工具函數(shù)包含在梢通MATLAB工具箱中，將在后續(xù)章節(jié)進(jìn)行討論。其它 由MATLAB用戶(hù)編制的匸具和實(shí)用程序裝入MATLAB的GUI函數(shù)。I：具的大多數(shù)可在 Mathworks匿名FTP節(jié)點(diǎn)和其它資源中獲得。在我們開(kāi)始討論之前.記住對(duì)"句柄圖形”的理解是設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)GUI的先決條件，如果 你跳過(guò)了防一章，現(xiàn)在應(yīng)巫新回去閱讀。21.2 GUI對(duì)象層次結(jié)構(gòu)正如我們?cè)谏弦徽滤故镜哪菢?，由圖形命令生成的每一事物是一個(gè)圖形對(duì)象。圖形對(duì) 象不僅包括uimenu和uicontrol對(duì)象.而L還包括圖形、坐標(biāo)軸和他們的子對(duì)象。讓我們從另

5、一個(gè)角度來(lái)看這一層次結(jié)構(gòu)。計(jì)算機(jī)的屏幕本身是根結(jié)點(diǎn)，圖形是根對(duì)象的子對(duì)象，坐標(biāo) 軸，uimenu > uicontrol是圖形的子對(duì)象。報(bào)可以包括多個(gè)圖形，每個(gè)圖形含有一組或多組坐標(biāo)軸以及其子對(duì)彖，每個(gè)圖形也可以 有一個(gè)或多個(gè)與坐標(biāo)軸無(wú)關(guān)的uimenu和uicoMroL雖然uicontrol對(duì)象無(wú)子對(duì)象結(jié)點(diǎn)，但他們 確實(shí)具有多種類(lèi)型。uimenu對(duì)象常將其它的uimenu對(duì)象作為其子對(duì)彖。父AV子圖21.1 GUI對(duì)象層次結(jié)構(gòu)圖運(yùn)行MATLAB的不同型號(hào)的計(jì)算機(jī)或平臺(tái)上，產(chǎn)生不同的圖形顯示。UmxE作站使用不 同的X Window系統(tǒng).具有幾個(gè)窗口程序，如mwn或（wm以控制顯示的布局。

6、PC機(jī)Microsoft Windows或Windows NT進(jìn)行窗口管理,Macintosh計(jì)算機(jī)用Macintosh匸具箱程序作窗口 °雖然 在各種平臺(tái)上，顯示看起來(lái)有很大的不同，但在很多的情況下，句柄圖形的編碼是一致的。 MATLAB4內(nèi)部處理¥臺(tái)和窗【I系統(tǒng)的基別。體現(xiàn)句柄圖形例程的函數(shù)，包括應(yīng)用uimenu和 uicontrol對(duì)象的函數(shù)，通常運(yùn)行在所有平臺(tái)。存在已知差異的地方將在本章后面給出。21.3菜單在每一個(gè)窗口系統(tǒng)中使用菜單讓用戶(hù)選擇命令和選項(xiàng)。通常在顯示屏或窗口的頂部有一 菜單條。移動(dòng)他標(biāo)指針到菜單標(biāo)志上按下鼠標(biāo)按鍵頂層菜單就被選中，一列菜單項(xiàng)就從菜 單

7、標(biāo)志拉下來(lái)。這種款式菜單就叫下拉式菜單。按下儀標(biāo)將指針移動(dòng)至菜單項(xiàng)并松開(kāi)鼠標(biāo)， 則完成菜單項(xiàng)的選擇。MS-Windows和一些X Window系統(tǒng)平臺(tái)還提供另一種選擇菜單的方 法。在頂層菜單上按下并松開(kāi)鼠標(biāo)，或稱(chēng)單擊鼠標(biāo).則打開(kāi)下拉菜單。然后，移動(dòng)鼠標(biāo)指針 至下拉菜單項(xiàng)再次單擊祕(mì)標(biāo)，就選擇菜單項(xiàng)。在下拉菜單中選擇一項(xiàng)就引起動(dòng)作的發(fā)生。一個(gè)菜單項(xiàng)還可用口己的菜單項(xiàng)列表而作為子菜單。子菜單項(xiàng)在子菜單的標(biāo)志右邊顯示 小三角或箭頭以表示菜單還有更多子菜單項(xiàng)可供選擇。如果子菜單的菜單項(xiàng)被選擇，另一個(gè) 具有更多菜單項(xiàng)的菜單顯示在此菜單的右邊的下拉菜單中。有時(shí)這種菜單稱(chēng)之行走菜單。選 中其中一個(gè)菜單項(xiàng)也引起

8、某些動(dòng)作的產(chǎn)生。了菜單可以I快套，但層次的數(shù)目受到窗口系統(tǒng)及有用資源的限制。菜單的布置Macintosh在顯示屏的頂部使用包含下拉菜單標(biāo)題的菜單條選擇圖形窗口時(shí)，菜單條變 化以反映激活的圖形窗中可利用的選項(xiàng)。標(biāo)準(zhǔn)的Macintosh菜單標(biāo)題包括Apple. File. Edit. Window利IHelp或Balloon Help > itluimenu所加的菜單標(biāo)題放在Window和Help之間。如果想 從菜單條中刪去File、Edit.和Window菜單標(biāo)題，可以使用Set命令。» set(Hflfigl 1 Menubar ' » 1 none 4 )A

9、pple和Help不nJ從菜單條中刪除。同樣，標(biāo)準(zhǔn)的衆(zhòng)單是用以卜的命令恢復(fù)：» set(Hf_figl» ' Menubar ' * 4 figure 4 )在Microsoft窗口系統(tǒng)下，菜單條位于圖形窗口的頂部。每個(gè)圖形窗口有自己的菜單條， 它包含F(xiàn)ile, Edit, Window和Help標(biāo)題。llluinwnu所加的菜單標(biāo)題放在Help之后?？梢允褂?與上面相同的Set命令從菜單條中刪去或恢復(fù)所有的標(biāo)準(zhǔn)菜單。在X Window系統(tǒng)匚作站上沒(méi)有MATLAB標(biāo)準(zhǔn)圖形窗口菜單的標(biāo)題。窗口管理器可將菜單條 放置在屏幕上每一個(gè)窗門(mén)上端，但這些菜單條與MATL

10、AB菜單無(wú)關(guān)。當(dāng)建立第一個(gè)uimenu對(duì) 象時(shí).MATLAB在圖形窗口的頂部邊緣生成自己的菜單條。建立菜單和子菜單我們采用函數(shù)uimenu 11立菜單項(xiàng).uimenu的句法與Jt他對(duì)象創(chuàng)建函數(shù)相似。如，» Hm_ 1 =uimenu(Hx_parent > * PropertyName 4 PropertyValue, )其中l(wèi)lm_l是由uimenu生成的菜單項(xiàng)的句柄，通過(guò)設(shè)定uimenu對(duì)彖的屬性值 'PropertyName 1 , PropertyValue這對(duì)命令定義了菜單特性：Hxj)arent是缺省的父輩對(duì)象的 句柄.必須是圖形和uimenu對(duì)象。uime

11、nu對(duì)象中最重要的屬性是* Label 1和1 Callback 1。 Label '屬性值是菜單 條和下拉菜單項(xiàng)上的文本字符串，以確認(rèn)菜單項(xiàng)。Ca I I back 屬性值是MATLAB字符串， 當(dāng)選中菜單項(xiàng)時(shí)，它傳給eval,用以執(zhí)行。菜單舉例下面的例子用函數(shù)uimenu將簡(jiǎn)單菜單加到當(dāng)前的圖形窗口中。這里提出的例子說(shuō)明如何 只用幾個(gè)MATLAB命令來(lái)建立工作菜單。后而的例子將詳細(xì)地討論uimenu的命令和屬性。下例用兩個(gè)下拉菜單將菜單條加到當(dāng)前窗口中。育先.建立名為Example的頂部菜單輸 入。» Hmexuunenucf» “ Label' >

12、; 1 Example 4 )：在此菜單下有兩個(gè)菜單項(xiàng)。第一項(xiàng)標(biāo)志為Grid.切換坐標(biāo)軸格柵的狀態(tài)。» Hm_exgnd=uimenu(Hm_ex 1 Label1 » 4 Grid 4» 4 Callback 1 » ' Grid )：注總，句柄Hm_ex足用丁與上層菜單相關(guān)聯(lián)的。這項(xiàng)uimenu按eval的耍求出現(xiàn)在上層菜 單之下.還需注意的是屬性CaUback*的值，它是一個(gè)帶引號(hào)的字符串。Example卜的第二項(xiàng)標(biāo)志為View,并帶有子菜單。» Hm_exviexv-=uimenu(Hm_ex» 4 Label1 &#

13、187; 4 View1 )：View菜單有兩項(xiàng)選擇2-D和3-D視圖。» Hm_ex2d-uimenu(Hm_exview 4 Label4 , 1 2-D ' , 4 Callback4 » ' viev(2) 1 )：» Hm_ex3d=uimenu(Hm_exview» 4 Label * » * 3-D ' 4 Callback 4 , ' View(3) 4 )：注意以上這些是View的子菜單，因?yàn)樗鼈冎付℉m_exview作為其父對(duì)象?，F(xiàn)在，將第二個(gè)頂層菜單加到標(biāo)題為Close的菜單條中。»

14、; Hm_ex-UHnenu(gcf, 4 Label' , 1 Close 4 )：由該頂層菜單Close加入了兩個(gè)菜單項(xiàng)。第一項(xiàng)關(guān)兩圖形窗口，第二項(xiàng)使圖形窗口打開(kāi)， 但去掉用戶(hù)菜單。» Hm_clfig=ruimenu(Hm_close» 1 Label1 , * Close Figure 1 ' Callback 4 » 1 Close ')：» Hm_clmenu-uimenu(Hm_close>' Label1 , * Remove Menu ' .1 Callback ' » 1

15、 delete(Hm_ex): delete(Hm_ex): drawnow 4 )：在精通MATLAB工具箱的腳本文件mmeiwlm中含有上|何的例子。所以你可以運(yùn)行 mmenu 1m來(lái)驗(yàn)證上例。菜單屬性如上所示，同句柄圖形函數(shù)一樣，在建立圖形對(duì)象時(shí)可定義uimenu屬性，或用set改變屬 性。所有可設(shè)定的屬性，包括標(biāo)題、菜單顏色.甚至回調(diào)字符串都可以用set來(lái)改變。這種功 能十分便于迅速地定制菜單和屬性。農(nóng)21. 1列出了MATLAB 4.2版本中的uimenu對(duì)象的屬性及其屬性值。帶有舟的屬性是非文 件式的，使用時(shí)需加小心。在括號(hào)內(nèi)的屬性值是缺省值。表 21.1Uimenu對(duì)象的屬性Ac

16、celerator指定菜單項(xiàng)等價(jià)的按鍵或快捷鍵。對(duì)于Xwindows,按鍵順序是Control-字符：Macintosh系 統(tǒng)，按鍵順序是Command -字符或# 字符BackgroundColoruimenu背景色，是一個(gè)3元索的RGB向S或MATLAB預(yù)先定義的顏色名稱(chēng)。缺省的背景色是亮 灰色CallbackMATLAB回調(diào)字符串，選擇菜單項(xiàng)時(shí)，回調(diào)串傳給函數(shù)eval：初始值為空矩陣Checked被選項(xiàng)的校臉標(biāo)記on：校驗(yàn)標(biāo)記出現(xiàn)在所選項(xiàng)的旁邊 off：校驗(yàn)標(biāo)記不顯示Enable菜單使能狀態(tài)on：菜單項(xiàng)使能。選抒菜單項(xiàng)能將Callback字符串傳給 ofT： eval菜單項(xiàng)不使能，菜單標(biāo)

17、志變灰。選擇菜單項(xiàng)不起任 何作用。ForegroundC olorulmenii前景（文本）色，是一個(gè)三元素的RGB向量 或MATLAB偵先定義的顏色名稱(chēng)。缺省的前景色是黑色Label含有菜單項(xiàng)標(biāo)志的文本串。在PC系統(tǒng)中，標(biāo)記中前 面有定義了快捷鍵，它由Alt 字符激活Positionuimenu對(duì)象的相對(duì)位置。頂層菜單從左到右編號(hào). 子菜單從上至下編號(hào)Sepaiator分割符線(xiàn)模式on：分割線(xiàn)在菜單項(xiàng)之上off：不畫(huà)分割線(xiàn)*Visibleuimenu對(duì)象的可視性on ： uimenu對(duì)象在屏幕上可見(jiàn) oil： uimenu對(duì)象不可見(jiàn)ButtonDownFcn當(dāng)對(duì)象被選擇時(shí)，MATLAB的回調(diào)

18、串傳給函數(shù) evaL初始值為空矩陣。Children其它uimenu對(duì)象的句柄。Clipping限幅模式on：對(duì)mmenu對(duì)象無(wú)效果對(duì)uimenu對(duì)象無(wú)效果DestroyFcn僅用于Macintosh4.2版本。沒(méi)有文本說(shuō)明。Intermiptible指明ButtonDownFcn和CallBack串可否中斷no：回調(diào)不可中斷yes：回調(diào)串可中斷Parent父對(duì)象的句柄；如果iiimemi對(duì)象是頂層菜單，則為 圖形對(duì)象：若uimenu是子菜單.則為父的uimenu對(duì)象句柄*Select值為onloff*Tag文本串Type只讀對(duì)象辯識(shí)串，通常為uimenuUserData用戶(hù)指定的數(shù)據(jù)?？梢允?/p>

19、矩陣，字符串等等Visibleuimenu對(duì)象的可視性on： uimenu對(duì)象在屏幕上可見(jiàn) off： uimenu對(duì)象不可見(jiàn)屬性值僅僅定義了uimenu對(duì)象的性質(zhì)并li控制菜單如何顯示：它們也決定了選擇菜單項(xiàng) 所引起的動(dòng)作。其中某些性質(zhì)將在下面蟲(chóng)詳細(xì)地討論。菜單咲捷鍵1 Label1屬性義定了出現(xiàn)在菜單或菜單項(xiàng)中的標(biāo)志。它也可以用來(lái)定義Microsoft Windows 系統(tǒng)的快捷槪：標(biāo)志字符串中，在所需字符前加上&,例如：» Hm_top=uimenu( 4 Label' » 1 Example 4 )；» uimenu(Hm_top 4 Lab

20、el4 1 &Grid 4 > 1 CallBack 1 » 4 grid 4 )：它定義了鍵盤(pán)上G為快捷鍵。菜單項(xiàng)標(biāo)志將以0nd形式出現(xiàn)在菜單上。為激活快捷鍵，在 選擇圖形窗口時(shí)按Altt5!并按下Gfifo快捷鍵不一定是字符串的第一字苻。下例屮R為快捷饑» uimenu(Hm_top> 4 Label4 > ' G & nd ' , * CallBack 1 > 4 grid 1 )：則標(biāo)志以Ggid形式出現(xiàn)在菜單上。Macintosh臺(tái)用1 Accelerator 4屬性而不是 Label *來(lái)定義快捷鍵。在Ma

21、cintosh» uimenu(Hm_top 1 Label4 1 Grid 1 » 1 Accelerator ' 4 G 4 » 1 CallBack 1 > * grid 1 )：定義G為快捷鍵，菜單標(biāo)志以Grld#G的形式出現(xiàn)c為激活快捷鍵，選擇圖形窗口時(shí)，按 Command鍵或#鍵并按下G鍵。在Macintosh上不可為頂層菜單定義快捷儺。另外，己經(jīng)定義在標(biāo)準(zhǔn)Macintosh上的快捷 犍，如Command (?或# C不撤除標(biāo)準(zhǔn)Macintosh菜單，就不能復(fù)制。在X-Windovv系統(tǒng)中定義和使用快捷鍵與Macintosh相似，但仍心在

22、某些差異。同 Macintosh一樣,用1 Accelerator 1屬性而不是1 Label1屬性來(lái)定義快捷鍵.但快捷鍵在菜單 上顯示不同。例如，» ULmenu(Hm_top * Label' > 1 Grid 4 » 4 Accelerator ", 4 G 1 CallBack 1 > ' grid 4 )：定義字母G為快捷鍵。菜單標(biāo)志常以Grid<Ctrl>-G ti現(xiàn)在菜單上。未使用快捷鍵，需按 Control鍵并按卜G鍵。同Macintosh一樣 > 不可為頂層菜單定義快捷鍵。雖然我們沒(méi)有對(duì)此驗(yàn)證，但MA

23、TLAB用戶(hù)手冊(cè)指岀當(dāng)給定相同命令時(shí)，用X的某些工作 站動(dòng)作不一樣。如果頂層菜單標(biāo)志中有帶下劃線(xiàn)的字符，就可按Mehl鍵并按下下劃字符鍵來(lái) 選擇菜單。如果子菜單項(xiàng)標(biāo)志中含有帶下劃線(xiàn)的字符.就按下該字符健來(lái)選擇菜單項(xiàng)。請(qǐng)參 閱鍵盤(pán)使用說(shuō)明，以為系統(tǒng)確定合適的Me鍵。菜單的外觀影響菜單的布置和外觀的三個(gè)屬性為1 Position 1 , Checked，,和，Separator1 uimenu對(duì)象的'Position屬性值是一個(gè)整數(shù)，它定義了相對(duì)于其它菜單和菜單項(xiàng)的位置。 在生成菜單時(shí)，設(shè)定1 Position 屬性。菜單條的最左端的菜單條和下拉菜單中的上端菜單項(xiàng) 處在位置1。設(shè)爲(wèi)Posi

24、tion *屬性可以車(chē)新排列菜單位豐。右慮下面的例子：» Hm_l=uimenu(1 Label1 1 first' )：% Create two menus» Hm_2=iiimenu(4 Label1 » ' Second 4 )：» get(Hm_l,ans=1» get(Hm_2 ans2» set(Hm_2, » get(Hm_l ans=2» get(Hm_2 Position )Position )Position' , 1)Position 4 )Position 4 )%

25、Check the locations% Change menu order% check the locationsans=1注臥當(dāng)一個(gè)uinienu的，PosiW屬性改變.就將移動(dòng)其它uimenu以適應(yīng)此變化，它們 的 Position 屬性均更新。子菜單中菜單選項(xiàng)的編號(hào)以同樣的方式重新排列。屬性'Checked'的值使校驗(yàn)標(biāo)記出現(xiàn)在菜單項(xiàng)標(biāo)志的左邊。缺省值為命令» set(Hm_item, 4 Checked 4 »1 on 1 )使校驗(yàn)標(biāo)記出現(xiàn)在Hm_item uimenu標(biāo)志的旁邊。對(duì)于創(chuàng)建代表屬性的菜單項(xiàng)，該命令十分有 用。例如，»Hm

26、_top=uimenu(4 Label4 , 4 Example 1 )； »Hin_box=uimenu(Hiii_top t 1 Label 1 ,' Axis Box ','CallBack ',.，if strcmp(get(fca,，4 Box * ),* on * * ),l9.* seet(gca, ' 4 Box 4 * , ' 4 off4 '),.set(Hin_box, ' 4 Checked *.off* '),.'else,',.* set(gca, * 4 Box *&

27、#39; 'on''),'，'set(Hm_box, ' ' Checked *4 on 4 *),'end ')；建立了以Axis Box為標(biāo)志的下拉菜單項(xiàng)。當(dāng)選中該項(xiàng)時(shí)，就運(yùn)行回調(diào)字符串所表示的命令。 回調(diào)字符串確定了當(dāng)前坐標(biāo)軸的'Box *厲性值，并適當(dāng)?shù)卦O(shè)定坐標(biāo)軸的Box '屬性及 uinienu的* Checked *屬性。該例子可從精通MATLAB工具箱的M腳本文件mmenid.m中得 到?？梢酝ㄟ^(guò)改變uimenu的，Label 屬性以反映菜單項(xiàng)當(dāng)前的狀態(tài)。下面的例子(在 mmenu3.ni中)改變了菜單項(xiàng)標(biāo)志本身，而不是加-個(gè)校驗(yàn)標(biāo)記：» Hm_top=uimenu(4 Label * 4 Example 1 )： » Hm_box*uimenu(Hm_to