心理应用工具包 psychtoolbox 绘制小球走迷宫-编程知识

psychtoolbox 是 MATLAB 中的一个工具包，对于科研人员设计实验范式来说是不二之选，因为它可以操作计算机的底层硬件，精度可以达到帧的级别。

文章目录

一、实验目的
二、psychtoolbox 的下载安装
三、Psychtoolbox 的基本使用
四、完整代码

一、实验目的

我们的目的是设计出一个迷宫（网格线上的一条路径），使得小球每隔3s就移动一格，当然每次小球移动的对错概率都是我们自己实现设定好的。
在这里插入图片描述

二、psychtoolbox 的下载安装

首先在BING搜索，认准第一个org结尾的官网，可以进入官网，也可以直接点击下方的“Download”，跳转到下载界面。
进入到下载界面后，按照下图中的三个步骤（第一步可不做，如果是第一次安装）。

（1）下面是第二步，点击这里可下载gstreamer，按照指引一步步安装即可。在这里插入图片描述
（2）下载zip，将压缩包的子文件夹里的所有文件都拖入到一个新建的“toolbox”文件夹里。

处理完之后像下图一样就对了。在这里插入图片描述

进入MATLAB，打开到刚才的toolbox->Psychtoolbox 路径。
在命令行中输入 SetupPsychtoolbox ，回车，等待即可，中间需要一路回车进行。最后出现“Success，Enjoy”等字样即安装成功。可以继续在命令行使用 Screen来测试是否安装成功。

三、Psychtoolbox 的基本使用

基本原理
首先它是通过一帧一帧翻转窗口来实现所谓的动态效果，所以我们的逻辑基本就是先在画布上绘制下一帧的画面，然后翻转。
可以自行到官网找到参考文档，网络上所有文章基本都是从那里复制出来的，并且还可以看到官网提供的Demos。
这里提供几个常使用到的函数：

/* 开头需要加的。 */
Screen('Preference', 'SkipSyncTests', 1);
Screen('Preference','SkipSyncTests',2);/* 隐藏鼠标。 */
HideCursor;/* 函数功能：新建一个窗口。* 返回值：w，窗口的句柄；* 返回值：wrect，主要用来获取屏幕的长宽。* 参数：命令，可在命令行“help Screen”获取帮助文档或者直接到官网。* 参数：第n个屏幕，一般无扩展屏的话直接默认0.* 参数：颜色，窗口的RGB数组。这里是黑色。*/
[w, wrect] = Screen('OpenWindow', 0, [0, 0, 0]);/* 写文本。一般进行心理实验之前需要一段引导语。* 参数：imread后面为图片的路径。*/
instruction=Screen('MakeTexture',w,imread('xxx\xxx\xx.tif'));
Screen('DrawTexture',w,instruction,[]);%显示提示语/* 函数功能：画直线。* 返回值：无* 参数：命令，画直线、画圆等等。* 参数：窗口的句柄，按之前来讲就是w。* 参数：颜色。* 参数：后面四个参数依次为x轴起点坐标、y轴起点坐标、x轴终点坐标、y轴终点坐标。* 参数：线宽。*/
Screen(‘DrawLine’, windowPtr [,color], fromH, fromV, toH, toV [,penWidth]);/* 函数功能：画实心圆。* 返回值：无* 参数：命令。* 参数：窗口的句柄。* 参数：颜色。* 参数：后面四个参数依次为圆的左、上、右、下边界坐标。*/
Screen(‘FillOval’, windowPtr [,color] [,rect] [,perfectUpToMaxDiameter]);/* 翻转。每次绘制完画布都要进行一次翻转，这样新绘制的场景才能显示出来。重要！！！ */
Screen('Flip',w)/* 延时函数，单位：秒。*/
WaitSecs();/* 按键检测。以下是一个退出机制，按下Esc键退出。27对应Esc键的ASCII值。*/
while true[keyIsDown,~,keyCode]=KbCheck;if keyCode(27)break;end
end/* 关闭窗口，搭配上面的退出机制使用。*/
Screen('CloseAll');/* 常用的颜色RGB值。*/
color_red = [255,0,0];
color_white = [255, 255, 255];
color_black = [0, 0, 0];
color_yellow = [255, 255, 0];

四、完整代码

功能逻辑通过一个哈希表来一一映射小球每一步的正确、错误情况。

decision_hashmap = zeros(1, 100);
decision_hashmap(1, [3,7,13,18,23,27,32,37,  42,46,50,  54,58,  63,67,  72,76,  79,  83]) = 1; % 第i个元素置一表示第i步为小球错误运动方向  
step_up_right = 8 + 2 * 2; % 由up转向right的第x步step_right_down = step_up_right + 8 + 2 * 3;step_down_left = step_right_down + 8 + 2 * 3;step_left_up = step_down_left + 6 + 2 * 3;step_up_right_2 = step_left_up + 6 + 2 * 2;step_right_down_2 = step_up_right_2 + 4 + 2 * 2;step_down_left_2 = step_right_down_2 + 4 + 2 * 2;step_left_up_2 = step_down_left_2 + 2 + 2 * 1; step_up_end = step_left_up_2 + 2 + 2 * 1;

在for循环里实现小球的转向和正误判断，下面只张贴正确情况的转向逻辑代码，完整代码可移步gitee仓库Psychtoolbox绘制小球走迷宫下载。

for step = 1 : step_up_end% 通过中间变量，记录上一步小球的位置if(step == 1)previous_y_index_up = xy_4_trace_start(2);previous_y_index_down = xy_4_trace_start(4);previous_x_index_left = xy_4_trace_start(1);previous_x_index_right = xy_4_trace_start(3);elseprevious_y_index_up = current_y_index_up;previous_y_index_down = current_y_index_down;previous_x_index_left = current_x_index_left;previous_x_index_right = current_x_index_right;end% 小球动态路径if ~decision_hashmap(step) % 正确if step <= step_up_right current_y_index_up    = previous_y_index_up - length_chessboard;current_y_index_down  = previous_y_index_down - length_chessboard;current_x_index_left  = previous_x_index_left;current_x_index_right = previous_x_index_right;Screen('FillOval', w, color_ball, [current_x_index_left current_y_index_up ...current_x_index_right current_y_index_down]);elseif step <= step_right_down current_y_index_up    = previous_y_index_up   ;current_y_index_down  = previous_y_index_down ;current_x_index_left  = previous_x_index_left  + length_chessboard;current_x_index_right = previous_x_index_right + length_chessboard;Screen('FillOval', w, color_ball, [current_x_index_left current_y_index_up ...current_x_index_right current_y_index_down]);...
end