Uživatelské aplikace návrh GUI části programu v Matlabu

Uživatelské aplikace návrh GUI části programu v Matlabu přednáška předmětu A2B99MAA, 12.týden

Miloslav Čapek K13117, B2-819

Obsah přednášky 

grafické rozhraní jako část programu



koncepce v Matlabu, identifikátory objektů



vlastnosti grafických objektů (set, get, uložení reference)



callback funkce (tvorba, volání, editace)



jednotlivé grafické objekty – přehled     

I.

root (funkce monitor), figure axes, axis ui-objekty kontextové menu, kurzor, ikony, menu předdefinované bloky



techniky návrhu grafického rozhraní



návrh jednoduchého programu (rozbor, návrh, test)

6.5.2010 23:54



příklady realizovaných aplikací



dotazy, diskuze



literatura



program cvičení

II.

Programování v MATLABu



ZNALOST tvorby funkčního kódu (funkce, matice, indexace)



ZNALOST tvorby vlastních funkcí (hlavní, vedlejší, …)



ZNALOST efektivního návrhu a programování Matlabu GUI

 TVORBA plnohodnotné aplikace/toolboxu/…

6.5.2010 23:54

1/63

A2B99MAA (12.týden): Tvorba uživatelských aplikací Miloslav Čapek, [email protected]

GUI (Graphical User Interface) uživatel

user

? aplikace

GUI function3 function1

function2

GUI: Rozhraní, které umožňuje uživateli působit na běh programu a program jako takový ovládat. 6.5.2010 23:54

2/63


Příklad grafického rozhraní

Počáteční stav

Konečný stav funkce programu

1) co má GUI umět (všechny funkce a ability budoucí aplikace) ? 2) vstupy, výstupy a práva uživatele 3) seznam operací, event. nákres na papír

6.5.2010 23:54

3/63


GUI v Matlabu – ukázky1

6.5.2010 23:54

4/63



6.5.2010 23:54

5/63



6.5.2010 23:54

6/63


Koncepce grafického systému Matlabu 

grafické funkce Matlabu lze rozdělit na:  

funkce vyšší úrovně funkce nižší úrovně



funkce obsluhují v obou případech sadu grafických objektů (většina bude probrána dále)



na vyšší úrovni přistupujeme k jednotlivým funkcím a vlastnosti objektů ovlivňujeme pouze parametry volané funkce na nižší úrovni vyvoláváme přímo objekty a pracujeme s nimi (můžeme tedy měnit fonty, barvy, tloušťky čar a další)



6.5.2010 23:54

7/63


2D grafy v Matlabu (vyšší úroveň)

root

>> plot(linspace(1,10,10)) >> stem(linspace(1,10,10))

>> % … a další

6.5.2010 23:54

8/63


3D grafy v Matlabu (vyšší úroveň)

root

>> >> >> >> 6.5.2010 23:54

9/63

[X,Y] = meshgrid(-3:.125:3); Z = sin(X) + cos(Y); mesh(X,Y,Z); axis([-3 3 -3 3 -2 2])


Z čeho je složen GUI Matlabu? monitor ~ root okno aplikace ~ figure

kreslící prostor ~ axes

grafické prvky ~ uiobjects

A2B99MAA (12.týden): Tvorba uživatelských aplikací

10/63

Miloslav Čapek, [email protected]

Nižší úroveň tvorby grafiky v Matlabu objekty jsou rozděleny podle logické závislosti



root

uibottongroup

figure

uiobjects

uicontrol uicontextmenu

axes

uimenu

Core objects Plot objects

line, text, surface, patch, image,

…

…

Group objects

…

Annotation objects

…



uitoolbar

uipushtool uitoggletool

uitable

kompletní rozdělení je velmi komplikované

6.5.2010 23:54

11/63

uipanel


Přehled ui- objektů

uitoolbar

uimenu uitable

uicontextmenu

uipanel uibottongroup uicontrol


12/63


Přehled uicontrol text

edit popupmenu

pushbutton

checkbox

slider

togglebutton radiobutton listbox

uitable

axes

uibuttongroup

uipanel


13/63


Příklad: moje tlačítko (uiobjekt) 

vytvořím tlačítko ‚moje tlačítko‘ klik…

% pushRef: reference na objekt % ‘moje tlačítko‘ % event: další informace o události … telo funkce end

vlastnost

moje tlačítko

možná nastavení

typ uiobjektu

‘pushbutton‘

‘edit‘ / ‘text‘ / …

font písma

‘MS Sans Serif‘

‘Arial‘ / ‘Verdana‘ / …

velikost písma

11

{1,…}

řez písma

‘bold‘

‘normal‘ / ‘italic‘

barva písma

‘k‘ (black)

[r g b]

rozměr tlačítka

‘normalized‘ / ‘pixels‘

umístění tlačítka

[0.48 0.84 0.2 0.13] ‘normalized‘

[x1 y1 x_size y_size] (viz dále)

barva tlačítka

‘y‘

[r g b]

callback funkce

@myFunc(scr,evnt)

jakákoliv definice callback funkce

6.5.2010 23:54

14/63

function myFunc(pushRef,event) % tato funkce je vedlejsi


Identifikátor objektu (handle)     

Každý samostaný objekt má svůj identifikátor (řečí Matlabu handle). Tyto handely jsou v podstatě referencí na existující objekt. Handle Matlab vytvoří vždy, je na uživateli jeho uchování. Složité grafy (vrstevnice) mohou mít více identifikátorů. root má vždy handle = 0, figure zpravidla celé kladné číslo, ostatní objekty mají za handle kladné reálné číslo. handely



Číslo uložené v proměnné figHandle existuje i po uzavření okna, již se ale nejedná o handle.

6.5.2010 23:54

15/63

>> figHandle = figure; >> axHandle = axes;


Vlastnosti objektu    

všechny objekty mají množinu vlastností, které říkají, jak bude objekt zobrazen a jak s ním bude zacházeno objekt je tvořen množinou implicitních hodnot vlastností tyto hodnoty můžeme číst a ve většině případů i nastavit názvy vlastností nejsou cAsE sEnSiTiVe, dokonce lze některé názvy vlastností i zkrátit, pokud stále vyjadřují danou vlastnost >> >> >> >>



vlastnosti lze definovat dvojím způsobem:  

6.5.2010 23:54

16/63

figure('Color','b'); figure('color','b'); figHandle = figure('Position',[100 100 200 200]); figHandle = figure('pos',[100 100 200 200]);

při vzniku objektu později po vytvoření objektu pomocí funkce set A2B99MAA (12.týden): Tvorba uživatelských aplikací Miloslav Čapek, [email protected]

Společné vlastnosti 

následující vlastnosti jsou společné všem objektům:

ButtonDownFcn

Funkce, která se spustí při stisku myši nad objektem axes. Bude popsáno dále.

Children

Identifikátory (handely) všech potomků tohoto objektu.

Clipping

Umožní / zakáže ořezávání.

CreateFcn, DeleteFcn

Funkce, která se spustí při vytvoření (před zobrazením) / smazání objektu.

ChangeFcn

Funkce, která se spustí při změně objektu.

BusyAction

Řídí mód přerušení callback funkcí (řazení do fronty / zahazování).

HandleVisibility

Určuje viditelnost identifikátorů objektů.

Interruptible

Určuje, zda je možno přerušit callback funkci (její vykonávání).

Parent

Identifikátor rodiče (nadřazeného objektu, viz schéma).

Selected

Indikuje, zda byl objekt vybrán – můžeme se ptát, zda je objekt aktivní.

SelectionHighlight

Určuje, zda se objekt po vybrání zvýrazní.

Tag

Uživatelem specifikovaný popis objektu (vhodný pro pozdější správu a hledání obj).

Type

Typ objektu (‘figure ‘ / ‘edit‘ / ‘text ‘ / …)

UserData

Místo, kam si může uživatel uložit libovolná data pro vlastní použití.

Visible

Určuje, zda je objekt viditelný.

6.5.2010 23:54

17/63


Funkce set 

pokud jsme nenastavili hodnotu vlastnosti při vzniku objektu, nebo ji chceme změnit, použijeme funkci set set(Hndl,'PropertyName',PropertyValue,...)

vytvoříme osy

>> axes;

dodatečně změníme jejich barvu

>> set(gca,'Color','y');

dodatečně přidáme y-ovou mřížku

>> set(gca,'YGrid','on');



funkce set lze využít na všechny grafické objekty

6.5.2010 23:54

18/63


Funkce get 

můžeme vyvolat hodnotu vlastnosti grafického objektu PropertyValue = get(h,'PropertyName');

ponechme strukturu z minulého slajdu a najděme barvu a velikost os >> axColor = get(gca,'Color') axColor = 1 1 0 >> axSize = get(gca,'pos') axSize = 0.1300 0.1100 0.7750 

funkce get lze využít na všechny grafické objekty, více informací viz help get

6.5.2010 23:54

19/63

0.8150


Implicitní vlastnosti   

všechny vlastnosti mají své implicitní (~defaultní) hodnoty lze definovat i vlastní implicitní hodnoty postup hledání (dokud není nalezena implicitní hodnota zadaná uživatelem, nebo vestavěná)  

aktuální objekt postupně předci objektu >> set(gcf,‘DefaultLineColor‘,‘w‘)

na jaký(é) objekt(y)





typ objektu

vlastnost

zadáním hodnoty ‘factory‘ nastavíme vlastnost na vestavěnou hodnotu pokud chceme definovat některé hodnoty trvale (vždy), využijeme skript startup.m popisovaný v minulé přednášce

6.5.2010 23:54

20/63

klíč. slovo


GUI: pozice a rozměry Matlab slučuje velikost objektu a jeho umístění do jedné matice dva způsoby zadání

 

 

absolutně v pixelech (A) normalizovaně (B)

[left bottom width height]

%% A) uicontrol('Units',Pixels',... 'Style','Text','Position',[50 150 75 25],... %% B) uicontrol('Units','Normalized',... 'Style','Text','Position',[.05 .12 0.075 0.02],... 6.5.2010 23:54

21/63


Callback funkce  

 

Nad každým objektem jsou definované operace, které může uživatel využít (klik na tlačítko, výběr z nabídky, …). Tyto operace jsou obsluhovány pomocí tzv. callback funkcí. Jinak řečeno, pokud uživatel klikne na tlačítko, aktivuje se callback funkce této události (je-li definována). Pokud nemá být GUI statický, musí vždy obsahovat alespoň jednu callback funkci. Hodnoty callback funkcí jsou uloženy jako vlastnosti objektu – lze je měnit, mazat, kopírovat…

function soucet(a,b) % secte dve zadana cisla … vytvoreni GUIe, definice callback funkce … (funkce na zadani hodnot) function mojeTlacitko(hndl,evnt) … telo vedlejsi funkce end end

6.5.2010 23:54

22/63

klik…

aktivace callback funkce


function mojeTlacitko(hndl,evnt) % provede secteni cisel … nacti hodnoty a, b c = a + b; … uloz c, resp. vypis vysledky end

Typy callback funkcí Callback

Provedemenu, context se při uiobjects typickém užití ui komponenty (klik tlačítka, vyběr menu,...).

CellEditCallback

Reaguje na změnu hodnoty v tabulce uitable. uitable

CellSelectionCallback

Reaguje na výběr libovolné buňky v tabulce uitable. uitable

ButtonDownFcn

Vyhodnotí axes, figure, sebutton vždy, když group, je panel, kurzoruiobjects nad objektem axes a klikne se myší.

ClickedCallback

Reaguje push tool,natoggle klik myši tool na tlačítka push nebo toggle.

CreateFcn, DeleteFcn

Vyhodnotí axes, button segroup, právě context pokud jemenu, daný objekt figure, vytvořen menu, panel, / smazán. uiobjects, …

OffCallback, OnCallback

Vyhodnotí toggle tool se, pokud je stav toggle tlačítka změněn na off / on.

ResizeFcn

Aktivujepanel, figure, se, když button uživatel groupzmění velikost figure, panel nebo button group.

SelectionChangeFcn

Reaguje button group na změnu aktivního knoflíku, nebo toggle tlačítka ve skupině.

KeyPressFcn

Zavolá uiobjects figure, callback, pokud je stisknuta klávesa (a figure aktivní).

KeyReleaseFcn

Zavolá callback, pokud je uvolněn stisk klávesy (a figure aktivní). figure

WindowButtonDownFcn

Reaguje na klik myši (libovolné tlačítko) uvnitř figure. figure

WindowButtonMotionFcn

Reaguje na pohyb myši uvnitř figure. figure

WindowButtonUpFcn

Reaguje na uvolnění stisku tlačítka myši (libovolné tlačítko) uvnitř figure. figure

WindowKeyPressFcn

Reaguje na stisk (tl/kl), pokud je figure nebo některý jeho potomek aktivní. figure

WindowKeyReleaseFcn

Reaguje na uvolnění stisku (tlačítka/klávesy), pokud je figure nebo -//-. figure

WindowScrollWheelFcn

Reaguje na pohyb rolovacího kolečka myši (pokud je figure aktivní). figure

CloseRequestFcn

Volá callback funkci právě pokud je uzavíráno aktivní okno figure. figure

6.5.2010 23:54

23/63


Vyhodnocení callback funkce    

zpravidla má každá eventualita vlastní callback (výběr ‘Ano‘ má jiný callback než výběr ‘Ne‘) callback funkce je vyhodnocena jako řetězec (funkcí) eval je vyhodnocena v základním pracovním prostoru Matlabu tomu odpovídají možné strategie zápisu:

>> hb = uicontrol('Style','pushbutton','String','Plot line') >> set(hb,'Callback','plot(rand(20,3))') % definice callback funkce >> set(hb,'Callback','plot(myvar)') % zmena callback funkce

figure uicontrol('Style','slider', ... 'Callback',@dispSliderValue);

function display_slider_value(... hObject,eventdata) disp(['Slider moved to ' ... num2str(get(hObject,'Value'))]);

set(hb,'CallBack',@(scr,event)plotFcn(xData,yData,graphColor));

6.5.2010 23:54

24/63


Funkce findobj  

najde objekt(y) s požadovanou vlastností vrací jejich identifikátor (event. pole indentifikátorů) h = findobj h = findobj('PropertyName',PropertyValue,...)

>> >> >> >>

figHndl = gcf % figHndl = figure; axsHndl = gca % axsHndl = figure; htx1 = uicontrol('style','text','string','hello','tag','tx'); htx2 = uicontrol('style','text','string','test1','tag','tx2'); >> h = findobj('Style','text') h = 0.0072 171.0071 >> h = findobj('Style','text','-and','Tag','tx') h = 0.0072

6.5.2010 23:54

25/63


Funkce findall, allchild findall: najde všechny grafické objekty (včetně skrytých), handle_list může být např. gcf



object_handles = findall(handle_list) object_handles = findall(handle_list,'property','value',...)

 

allchild: najde všechny potomky vybraného objektu (včetně skrytých) pokud je handle_list vektor indentifikátorů, vrací Matlab pole buněk child_handles = allchild(handle_list)

empty matrix

6.5.2010 23:54

26/63

>> axes >> get(gca,'Children') >> allchild(gca)


4 handely

Funkce gcf, gca a gco 

slouží k jednoduchému přístupu k identifikátorům objektů, které jsou právě aktivní, konkrétně jde o:   

gcf (vrací identifikátor aktuálního objektu figure) gca (vrací identifikátor aktuálního objektu axes) gco (vrací identifikátor objektu, na který se naposledy kliklo myší, tolerance u čar je 5 pixelů) >> figure >> figHandle = gcf;



tyto funkce můžeme využít jako vstupní identifikátor pro jiné funkce vyžadující handle objektu figure nebo axes >> set(gcf,'Color',[0 0 0])

6.5.2010 23:54

27/63


Funkce ishandle  

jedna z mnoha funkcí detekujících stav v Matlabu (is*) ishandle vrací true, je-li argument funkce handle, v opačném případě vrací false

>> figHndl = figure; >> ishandle(figHndl) ans = 1 >> delete(figHndl) >> ishandle(figHndl) ans = 0

6.5.2010 23:54

28/63


Funkce copyobj  

tyto funkce umožňují ovlivnit životní cyklu objektu copyobj: zkopíruje objekt a jeho potomky new_handle = copyobj(h,p) >> hf = figure >> ha = axes >> hl1 = line([.1 .8],[0.5 0.5]) >> hl2 = copyobj(hl1,ha) >> ishandle(hl1) && ishandle(hl2) ans = 1

6.5.2010 23:54

29/63


Funkce delete a reset  

tyto funkce umožňují ovlivnit životní cyklu objektu delete: odstraní soubor(y) nebo grafický objekt(y) i s jeho potomky delete(fileName1, filename2, ...) delete(handle_array) >> delete(hf) % viz predesly priklad >> ishandle(hl1) && ishandle(hl2) ans = 0



reset: nastaví všechny hodnoty objektu zpět na implicitní reset(h)

6.5.2010 23:54

30/63


root (vlastnosti monitoru) v Matlabu odpovídá obrazovce počítače je unikátní (handle = 0) → všechny další objekty jsou potomky

 

>> dispNfo = get(0); >> dispSize = get(0,‘ScreenSize‘); >> figSize = [400 200]; >> figHndl = figure(‘pos‘,... [(dispSize(3)-figSize(1))/2 ... (dispSize(4)-figSize(2))/2 ... figSize(1) figSize(2)]); [left bottom width height]

200

400

[760 500] 6.5.2010 23:54

31/63

vytvoří okno (figure) o velikosti figSize(1) x figSize(2) přesně uprostřed obrazovky A2B99MAA (12.týden): Tvorba uživatelských aplikací Miloslav Čapek, [email protected]

figure     

objekt figure vytváří samostatné grafické okno všechny event. okna jsou potomkem objektu root všechny podružné grafické objekty jsou potomkem objektu figure a jsou v daném okně zobrazeny voláme-li podružnou funkci bez existence okna, vytvoří se nové figure má mnoho vlastností (viz get(figure))

>> figure;

6.5.2010 23:54

32/63

>> figHandle = ... figure(‘Color‘,‘r‘);


>> axes;

axes, axis    

definují oblast v grafickém okně, kam jsou umísťovány potomci objektu axes nejčastější využití axes ja jako os grafu/obrázku (2D i 3D) všechny podružné objekty k objektu axes generují osy i pokud zatím neexistují (podobně jako u figure) axes má mnoho vlastností (viz get(axes))

>> line([.1 .9],[0 1],'LineWidth',3) >> axis([0 1 0 1]) >> figHndl = gcf figHndl = 1 >> axsHndl = gca axsHndl = 171.0031 >> line([.8 .2],[.1 .6],'LineWidth',2) >> axis([0 2 0 1]) 6.5.2010 23:54

33/63


line, patch, surface, image, text   

   

line: využíváme při tvorbě grafů (plot, plot3, contour,…) patch: vyplněné (barevné) mnohoúhelníky, funkce fill, fill3 surface: čtyřúhelníky (vrcholy definované prvky třírozměrné matice), mohou být kresleny jako plné (pcolor, surf), barevně interpolované, nebo drátové (mesh) image: výsledek transformace prvků matice na indexy aktuální mapy barev (generovány funkcí image) text: znakové řetězce (text, gtext, title, xlabel,ylabel,zlabel) všechny tyto objekty jsou potomky objektu axes (tj. lze je realizovat pouze nad tímto objektem – vykreslení v osách) ke všem objektům lze přistupovat i přímo, tvořit je, nastavovat a měnit jejich vlastnosti, kopírovat a mazat je

6.5.2010 23:54

34/63


Skupina uiobjects: uimenu   

lze definovat klávesové zkratky (např. CTRL+L) v menu se lze pohybovat pomocí ALT+písmeno callback funkce lze přiřadit 490 řádek kódu

uiobjects uimenu uicontextmenu uipanel uitoolbar uicontrol uitable uibottongroup



více viz help uimenu

6.5.2010 23:54

35/63


Skupina uiobjects: uicontextmenu   

vytvoří kontextové menu lze ho vyvolat pravým klikem myši výběr položky z menu aktivuje zadaný callback

uiobjects uimenu uicontextmenu uipanel uitoolbar uicontrol uitable

>> >> >> >> >>

figHndl = figure; uibottongroup cMenu = uicontextmenu; axsHndl = axes('Parent',figHndl,'UIContextMenu',cMenu); uimenu(cMenu,'Label','vyber1','Callback',@callbackFcn1); uimenu(cMenu,'Label','vyber2','Callback',@callbackFcn2,... 'Separator','on'); >> uimenu(cMenu,'Label','vyber3','Callback',@callbackFcn3); 6.5.2010 23:54

36/63


Skupina uiobjects: uipanel  

vytvoří panel, který je rodičem dalších objektů (uicontrol) objekty uvnitř jsou orientovány vzhledem k panelu uiobjects uimenu uicontextmenu uipanel

>> fgHnd = figure; >> h1p = uipanel('Title','hlavni panel',... 'FontSize',12,'BackgroundColor',... 'white','Position',[.25 .25 .4 .25]); >> h2p = uipanel('Parent',h1p,... 'Title','sub-panel','FontSize',12,... 'Position',[.25 .25 .7 .7]);  

uicontrol uitable uibottongroup

lze nastavovat barvu pozadí, šírku rámečku a mnoho dalšího více viz help uipanel

6.5.2010 23:54

37/63

uitoolbar


Skupina uiobjects: uitable 

vytvoří 2D tabulku, komponent může být umístěn kdekoliv v okně figure uiobjects uimenu uicontextmenu uipanel uitoolbar

>> >> >> >>  

uicontrol uitable uibottongroup

tabulka může mít celou řadu vlastností i prvků (check, popup) callback funkce výběru změny buňky, více viz help uitable

6.5.2010 23:54

38/63

figure t = uitable; set(t,'Data',magic(10)); set(t,'ColumnWidth',{35})


Skupina uicontrol: text   

umístí na zvolené místo text zpravidla se využívá jako popiska dalších prvků nebo informační text pro uživatele lze nastavit font, řez, velikost, barva (textu i pozadí), …

uicontrol text edit pushbutton

>> figure >> text1 = uicontrol(... 'Units','Normalized',... 'Style','Text',... 'Position',[.35 .45 0.3 0.1],... 'Tag','txtMAA1',... 'FontSize',10,... 'BackgroundColor',[.8 .5 .8],... 'HorizontalAlignment','center',... 'String','Toto je text k MAA');

6.5.2010 23:54

39/63


togglebutton radiobutton checkbox listbox slider popupmenu

Skupina uicontrol: edit     

umožňuje načíst řetězec programátor si tento řetězec musí dále zpracovat (užití funkcí str2num, str2double atp.) uživatel může pracovat i pomocí (CTRL+C,V,X,A,H) string obsahuje vložený řetězec pomocí edit lze vytvořit v Matlabu např. konzoly

uicontrol text edit pushbutton togglebutton radiobutton checkbox listbox slider popupmenu

6.5.2010 23:54

40/63


Skupina uicontrol: pushbutton   

jednostavové tlačítko callback funkce je vyvolána jeho stisknutím nastavení vzhledu je podobné jako u objektu text


6.5.2010 23:54

41/63


Skupina uicontrol: radiobutton 

stavy vybrán – nevybrán (hodnoty max-min) uicontrol

 

tyto prvky lze sdružovat do větších skupin → button group (objekt uibuttongroup) při vyvolání callback funkce lze získat informaci z kterého prvku uživatel přepnul na který

text edit pushbutton togglebutton radiobutton checkbox listbox slider popupmenu

6.5.2010 23:54

42/63


Skupina uicontrol: checkbox   

podobné jako radiobutton zaškrtávácí políčko (s doprovodným textem) callback vyvolán změnou stavu

uicontrol text edit

function checkboxFcn(hObj) % osetreno %% zjisteni, zda je check vybran if (get(hObject,'Value') % vybran % ... else % nevybran % ... end

pushbutton togglebutton radiobutton checkbox listbox slider popupmenu

6.5.2010 23:54

43/63


Skupina uicontrol: listbox    

zobrazuje seznam, lze vybrat jednu nebo i více položek vlastnost string obsahuje seznam řetězců (položek) vlastnost value obsahuje matici vybraných položek hodnoty max a min ovlivňují výběr


6.5.2010 23:54

44/63


Skupina uicontrol: slider  

na vstupu numerický rozsah (min-max) uživatel se pohybuje po skocích (sliderstep) jezdcem uicontrol text

Požadujeme: rozsah: <2,10> krok tažením: 0.4 krok kliknutím: 1 počáteční hodnota: 6.5 slider_step(1) = 0.4/(10-2); slider_step(2) = 1/(10-2); set(sliderHndl,‘sliderstep‘,... slider_step,‘max‘,10,... ‘min‘,2,‘Value‘,6.5);

6.5.2010 23:54

45/63


edit pushbutton togglebutton radiobutton checkbox listbox slider popupmenu

Skupina uicontrol: popupmenu   

klik na šipku zobrazí seznam, z něj lze vybrat jednu položku string obsahuje seznam řetězců uicontrol value obsahuje index vybrané položky text edit pushbutton

function popupFcn(hObj) % osetreno val = get(hObj,'Value'); string_list = get(hObj,'String'); selected_string = string_list{val}; % ...

togglebutton radiobutton checkbox listbox slider popupmenu

6.5.2010 23:54

46/63


uitoolbar, colormap funkce lze využívat i ve vlastním GUIi (brush, pan, zoom, datacursormode) klik → volání vlastní callback funkce

takto je ikona ‘nakreslena‘ v m-souboru pics = [1 1 1 1 1 .6 .6 .6 1 .6 1 1 1 .6 1 0 1 .6 1 0 1 .6 1 0 1 .6 1 0 1 .6 1 0 1 .6 1 0 1 .6 1 0 1 .6 1 1 1 .6 1 1 1 .6 1 1 1 .6 1 1 1 .6 .6 .6 1 1 1 1 icon(:,:,1) = .85. icon(:,:,2) = .98. icon(:,:,3) = .85.

6.5.2010 23:54

47/63

1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1;... .6 .6 .6 .6 .6 .6 .6 .6 .6 .6 .6 .6 .6 .6 .6 1;... 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 .6 1;... 0 0 1 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 .6 1;... 1 1 0 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 .6 1;... 1 1 0 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 .6 1;... 0 0 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 .6 1;... 1 1 1 1 1 0 1 1 1 0 0 0 0 1 .6 1;... 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 0 0 1 .6 1;... 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 0 1 0 1 .6 1;... 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 1 1 0 1 .6 1;... 1 1 1 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 .6 1;... 1 1 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 .6 1;... 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 .6 1;... .6 .6 .6 .6 .6 .6 .6 .6 .6 .6 .6 .6 .6 .6 .6 1;... 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1]; * pics; * pics; * pics;

vlastní barevné mapy, vlastní rozsahy, …


Dialogové boxy v Matlabu  

nejčastější operace uživatel ↔ GUI jsou předdefinovány ty nejužívanější jsou zobrazeny níže (většina):

→ user

helpdlg

msgbox

warndlg

→ GUI

inputdlg

listdlg

questdlg

file 

uigetdir

uigetfile

uiopen

→ file

uiputfile

uisave

→ user

waitbar

6.5.2010 23:54

48/63


errordlg

Příklad1: msgbox 

msgbox

zobrazí zprávu pro uživatele

h = msgbox(Message,Title); h = msgbox(Message,Title,'custom',IconData,IconCMap); >> h = msgbox({'Toto je zprava pro studenty MAA.', ... 'ZDE muze byt text'},'Moje zprava')

6.5.2010 23:54

49/63


Příklad2: questdlg 

questdlg

zobrazí otázku, vrátí odpověď (okno je modal)

button = questdlg('qstring') button = questdlg('qstring','title', ... 'str1','str2','str3',default) >> button = questdlg('Ukoncit aplikaci?', ... 'Konec aplikace','Ano','Ne','Ano')

6.5.2010 23:54

50/63


Příklad3: uigetfile 

uigetfile

uživatel může vybrat soubor(y) ze souborového systému

uigetfile [FileName,PathName,FilterIndex] = uigetfile(... FilterSpec,DialogTitle,DefaultName) >> [FileName,PathName] = ... uigetfile('*.m', ... 'Select the M-file');

6.5.2010 23:54

51/63


Příklad4: uiputfile 

uiputfile

otevře dialog pro ukládání soubor(ů)

uiputfile [FileName,PathName,FilterIndex] = uiputfile(... FilterSpec,DialogTitle,DefaultName) >> [file,path] = ... uiputfile('*.mat',... 'Ulozit workspace jako:', ... 'defaultFile.mat')

6.5.2010 23:54

52/63


Příklad5: waitbar 

waitbar

zobrazuje stav procesu

h = waitbar(x,'message') waitbar(x,'message',property_name,property_value,...)

>> h = waitbar(0,'Please wait...'); kroku = 1000; for i = 1:kroku waitbar(i/kroku); end close(h);

6.5.2010 23:54

53/63


Techniky návrhu GUI - rozdělení 

existuje několik přístupů (metodik) na tvorbu GUIe 

návrh pomocí nástroje GUIDE



switch-board technika



využití vedlejších a nested funkcí jako callback funkcí



plně OOP přístup (vč. OO funkční části kódů)

6.5.2010 23:54

54/63

>> guide


Uchovávání dat v GUI 

Jak uchovávat data (zadaná i handely objektů) v GUI? 

globální proměnné (krajní možnost)



použití vlastnosti UserData (záleží na velikosti aplikace)



použití funkcí guidata nebo setappdata a getappdata



plně OOP přístup (vč. OO funkční části kódů, i tak se neubráníme využití jedné z výše uvedených strategií)

6.5.2010 23:54

55/63


Funkce guidata   

funkce umožňuje uložit nebo získat GUI data usnadňuje programátorovi přístup k datům (rozhraní) postup bývá následující:   

získáme kopii dat data = guidata(object_handle) provedeme změnu dat / potřebný výpočet pokud se data změnila, uložíme guidata(object_handle,data) guidata(object_handle,data) data = guidata(object_handle)

>> fhndl = figure(‘Toolbar‘,‘none‘); >> allFigHndl = guihandles(fhndl); >> guidata(fhndl,allFigHndl); function myCallback() % ... myAllFigHndl = guidata(gcbo); myAllFigHndl.time = clock; Guidata(gcbo,myAllFigHndl); 6.5.2010 23:54

56/63

funkce guihandles vrací indentifikátory všech viditelných objektů ve figure funkce gcbo vrací identifikátor objektu, jehož callback je právě vyhodnocován


Funkce setappdata a getappdata 

setappdata: umožní definovat nová data (dvojice jménohodnota) pro danou aplikaci setappdata(object_handle,'name',value)



getappdata: umožní získat dříve definovaná data z vybraného objektu value = getappdata(object_handle,name) values = getappdata(object_handle)

6.5.2010 23:54

57/63


Návrh jednoduchého programu (#1)       

co by měl umět: co chceme ovlivňovat na vstupu: požadované výstupy: použité objekty: callback funkce: uložení identifikátorů: styl programování:

6.5.2010 23:54

58/63


Návrh jednoduchého programu (#2)  

nákres GUIe, umístění callback funkcí, duplicity? realizace

6.5.2010 23:54

59/63


Návrh jednoduchého programu (#3)  

oživení test

6.5.2010 23:54

60/63


GUI: Závěrečné shrnutí



Vždy promyslet co má GUI umět a jak. Nákres GUIe!!!



Definice callback funkcí, hlaviček funkcí, vstupů a výstupů.



Budu využívat reference na objekty? Kam je budu ukládat?



GUI by měl být přehledný, bez slepých uliček a chyb.

 TVORBA GUIe + oživení

6.5.2010 23:54

61/63


Literatura       

 

K.Zaplatílek, B.Doňar: MATLAB - Matlab pro začátečníky K.Zaplatílek, B.Doňar: MATLAB - Tvorba uživatelských aplikací Mathworks: Creating Graphical User Interfaces (dokumentace – pdf) Mathworks: Graphics (dokumentace – pdf) Mathworks: Programming Tips (dokumentace – pdf) P.Marchand, O.T.Holland: Graphics and GUIs with Matlab B.R.Hunt, R.L.Lipsman, J.M.Rosenberg: A Guide to Matlab fórum na www.mathworks.com internet, google

6.5.2010 23:54

62/63


Program cvičení, náhradní test



Program cvičení: Vzhledem k volnu ST 12.5. by cvičení někdo měl a někdo ne → cvičení je zrušeno (resp. jeho náplň). Připravené cvičení bude k dipozici na moodlu. Zájemci nechť si prostudují samostatně.



Náhradní test: Všichni, kdo mají nárok (a chtějí) mohou psát náhradní test. Na náhradní, resp. opravné testy se hlašte do KOSu. Podle zaplnění mohou být přidány termíny.

6.5.2010 23:54

63/63


Děkuji za pozornost [email protected]

Uživatelské aplikace návrh GUI části programu v Matlabu

Recommend Documents