manim的一些进阶方法
咸疏珂
manim的一些进阶方法
1.DashedVMobject
将对象的线段变成虚线
DashedVMobject(Circle(radius=3,color=GRAY))
DashedVMobject(Line(LEFT*5,RIGHT*5,color=GRAY))
2.FadeToColor
改变物体的颜色
mob = Circle()
FadeToColor(mob,TEAL)
3.Group
封装之前的VMobjects对象，然后进行整体移动
picture = Group(*self.mobjects).scale(0.6)
self.play(
ApplyMethod(
picture.to_edge,LEFT,buff=SMALL_BUFF
),run_time=3
)
4.save_state and restore()
在这个时刻将对象保存起来 （声明）
square2.save_state()
def update_rotate_move(mob,alpha):
square2.restore()
square2.shift(RIGHT*10*alpha)
square2.rotate(3*PI*alpha)
5.surround
圆围绕着方形
circle.surround(square)
6.Arc
画弧 标注角度使用最多
paramaters:
radius:弧长
arc_center:弧的圆心（继承circle)
start_angle:起始角度
angle:要旋转的角度
arc = Arc(radius=0.3,arc_center=np.array([-1, 0, 0]),start_angle=0, angle=31.5 * DEGREES)
7.rotate
第一个参数:旋转的角度
abount_point:围绕哪个点去旋转 默认时圆点
line = DashedLine(np.array([2,0,0]),np.array([5.5,0,0])).rotate(67.5*DEGREES, about_point=np.array([2, 0, 0]))
8.Rotating
也是旋转，这个旋转在使用起来比较流畅
radians:要旋转的角度
self.play(Rotating(rect,axis=IN,radians=PI))
9.Rotating和rotate的区别
Rotating:每一帧都会创建一个target
rotate:只生成一个target，中间直接补间动画
self.play(
Rotating(sq1,about_point=ORIGIN,radians=TAU/3),
sq2.rotate,{'about_point':ORIGIN,'angle':TAU/3},
run_time=3
)
10.get_boundary_point
获取对象在某个方向的坐标，返回[]
rotateDot = line01.get_boundary_point(DOWN) #返回最下面的点
11.MoveToTarget
移动目标
a = TextMobject('text')
#先复制自己成为A的target属性
a.generate_target()
#操作a的target将a变成矩形
a.target.become(Square(side_length=2,color=BLUE).shift(RIGHT*2))
self.add(a)
self.wait()
self.play(MoveToTarget(a))
12.add_updater 、remove_updater、clear_updaters
目的：让一个对象跟随另一个对象的运动而运动,就是将一个对象的值绑定到另一个对象身上
dot = Dot()
text = TextMobject('this is some text').next_to(dot,RIGHT)
self.add(dot,text)
#group01 = VGroup(text,dot)
text.add_updater(lambda a:a.next_to(dot,RIGHT))
self.play(dot.shift,UP*3)
self.play(dot.shift,DOWN*3)
#移除原先的绑定,下面这句无效，remove_updater不适合匿名函数，因此只能使用clear_updater
text.remove_updater(lambda a:a.next_to(dot,RIGHT))
#清空绑定的所有关系
text.clear_updaters()
#来来去去
self.play(dot.shift,UP*4,rate_func=there_and_back,run_time=2)
13.ValueTracker
只记录数值，不在屏幕上显示
#设置存值器t
t = ValueTracker(-2)
numline = NumberLine()
triangle = Triangle(fill_opacity=1,color=YELLOW)
.scale(0.1).move_to(np.array([-2,0.5,0]))
dec = DecimalNumber(0)
#将三角形进行绑定，随着存值器的变化而变化
triangle.add_updater(lambdaa:a.move_to(np.array([t.get_value(),0.5,0])))
#将古典数也与三级形进行绑定
dec.add_updater(lambda a:a.set_value(t.get_value()))
dec.add_updater(lambda a:a.next_to(triangle,UP))
self.add(numline,triangle,dec)
#设置值进行渲染
self.play(t.set_value,2,rate_func=there_and_back,run_time=3)
14.rate_func
定义了物体变换/运动的速率
[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-ruosC4vR-1598661718748)(https://manim.ml/_images/rate_functions2.png)]
15.函数的写法
import numpy as np
np.sqrt(x) #x的平方根
np.power(x,2) #x的2次方
np.cbrt(10) #10的立方根
no.exp(x) #x的幂次方
16.Text
Text:可以支持中文
color_gradient:颜色的梯度
length_of_output = 4:输出四个提出的颜色
font:这个参数必须要有，不然执行会报错
CONFIG = {
'default_font': '你自己选择的字体'
}
text_01 = Text('感 谢 观 看', font=self.default_font).set_height(1.)
17.更改画布的背景颜色
通过改变相机的配置，改变背景色
CONFIG = {
'camera_config': {
'background_color': BLUE,
},
}
18.TexMobject书写数学公式的写法
text01 = TexMobject('\\mathbf{RM')
text02 = TexMobject('\\sqrt{\\frac{a^2+b^2}{2} }}')
text03 = TexMobject(r'\sqrt{\frac{a^2+b^2}{2} }}')
19.字体颜色的用法
set_color_by_t2c:进行对字体上色
text01 = Text('几何法证明n个数的',font='思源黑体 Bold')
map = color_gradient([RED, PINK, BLUE,YELLOW], 5)
text01.set_color_by_t2c({'几何法':map[4],'证明':map[1],'n':map[2],'个数的':map[3]})
20.大括号的写法(Brance)
在矩形的左边画出一个大括号，标记为9
square = Square(side_length=2)
braces01 = Brace(square, LEFT)
brText01 = braces01.get_text('9').scale(0.6)
21.如何获取两个直线的交点的准确坐标
获取两条相交线段所有的点，会出现7个坐标 ，可以一个一个尝试，我这个是第三个坐标，还不是很清楚是否有规律可循
pl = np.array([-1.5,-1,0])
pr = np.array([1.5,-1,0])
line01 = Line(np.array([-3,2,0]),pr).set_color(RED)
line02 = Line(pl,np.array([3,2,0])).set_color(RED)
self.play(
ShowCreation(line01),
ShowCreation(line02)
)
group01 = VGroup(line01,line02)
print(group01.get_all_points())
dot = Dot( np.array([0.00000000e+00 , 1.11022302e-16 , 0.00000000e+00]))
self.play(Write(dot))
22.become
使用become进行转换对象的时候，不会改变前一个对象
circle = Circle()
square = Square(side_length=2)
self.play(circle.become, square)
23.Uncreate
将创建好的文字，删除，效果从后往前
self.play(Uncreate(text))
24.UpdateFromAlphaFunc
传入的函数含有参数alpha，
25.UpdateFromFunc
动画的效果：使矩形边移动边翻转
square = Square(side_length=2)
def anim(obj):
obj.shift(RIGHT*dt*2)
obj.rotate(0.4*TAU*dt)
self.play(
UpdateFromFunc(square,anim)
)
26.ParametricFunction 及其 point_from_proportion
参数方程
传入的function自变量为参数t，t_min,t_max则是参数t的范围，这个会返回一个点的函数
#解析：
#t：则是0-1
#sin(t)从-pi/2到pi/2这段的高度
sinfunc = ParametricFunction(
lambda t:np.array([t,np.sin(t),0]),t_min=PI/2,t_max=PI/2
).shift(RIGHT*2+DOWN).set_color(YELLOW)
#返回的是sinfunc上的一个坐标，也就是alpha会在0-1中不断增加，然后改变这个值
sinfunc.point_from_proportion(alpha)
manim的一些实例代码片段
1.动画：两个矩形围绕圆旋转60°
class Arrange04(Scene):
def construct(self):
square1,square2 = VGroup(
Square(),
Square(color=TEAL)
).scale(0.3).set_y(-3)
reference = DashedVMobject(Circle(radius=3,color=GRAY))
self.add(square1,square2,reference)
#core
self.play(
square1.rotate,2*PI/3,{'about_point':ORIGIN},
Rotate(square2,2*PI/3,about_point=ORIGIN),
run_time = 4
)
self.wait()
2.动画：两个矩形边旋转边往右边运动
class Arrange01(Scene):
def construct(self):
square1,square2 = VGroup(
Square(color=RED),
Square(color=BLUE)
).scale(0.5).set_x(-5)
reference = DashedVMobject(Line(LEFT*5,RIGHT*5,color=GRAY))
self.add(square1,square2,reference)
square2.save_state()
def update_rotate_move(mob,alpha):
square2.restore()
square2.shift(RIGHT*10*alpha)
square2.rotate(3*PI*alpha)
self.play(
square1.rotate,3 * PI,
square1.move_to,[5,0,0],
UpdateFromAlphaFunc(square2,update_rotate_move),
run_time=4
)
self.wait()
3.动画：动态的画弧
class Shapes(Scene):
def construct(self):
t = ValueTracker(0)
cir = Circle(radius=2).shift(LEFT*5)
dot_o = Dot(LEFT*5)
dot_a = Dot(LEFT*3)
l_oa = Line(LEFT*5,LEFT*3)
dot_p = Dot().add_updater(lambda a:a.move_to(
np.array([-5+2*np.cos(t.get_value()),2*np.sin(t.get_value()),0])
))
l_op = Line(LEFT*5,LEFT*3).add_updater(lambda a:a.put_start_and_end_on(
dot_o.get_center(),dot_p.get_center()
))
arc = Arc(angle=0).add_updater(lambda a:a.become(
Arc(start_angle=0,angle=t.get_value()%TAU,color=ORANGE).shift(LEFT*5)
))
self.add(cir,dot_o,dot_a,dot_p,l_oa,l_op,arc)
self.play(t.set_value,2*TAU,run_time=8,rate_func=linear)
科普：关于视屏动画的其他软知识
1.什么是帧（Frame）？
帧就是视频或者动画中的每一张画面
2.什么是帧数（Frames) ？
帧数就是为帧生成数量的简称，可以解释为静止画面的数量，如一个动画的帧率恒为60帧每秒，那么就是说它在一秒中的帧数为60帧
3.帧率（Frame rate) ？
帧率（Frame rate) = 帧数（Frames) / 时间（Time），单位为帧每秒（FPS）
在manim中 low ： self.camera_frame_rate = 15 也就是15fps
持续更新…
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