manim边做边学--圆柱体

Cylinder是Manim中用于创建圆柱体对象的类。

Cylinder类在制作数学、物理或工程领域的动画时，可用于以下的场景中：

1. 演示几何概念 ：使用Cylinder类创建圆柱体，并通过改变其参数和方法来演示圆柱体的各种几何性质，如体积、表面积等。
2. 模拟物理现象 ：使用Cylinder类来模拟圆柱体的滚动、碰撞等物理现象。
3. 展示工程设计：使用Cylinder类来创建圆柱体模型，并通过动画展示其设计过程或工作原理。

本篇主要介绍Cylinder类的主要参数和基本使用方法。

1. 主要参数

Cylinder的主要参数有：

参数名称	类型	说明
radius	float	圆柱体的半径
height	float	圆柱体的高度
direction	np.ndarray	圆柱体主轴的方向
v_range	[float]	圆柱体在垂直方向上的参数化范围
show_ends	bool	是否显示圆柱体的两端
resolution	[int]	圆柱体的精细程度

2. 主要方法

Cylinder类特有的方法主要有3个：

名称	说明
add_bases	动态个圆柱体添加底面
get_direction	用于获取圆锥体的方向向量。这个方向向量通常是一个三维向量，表示圆锥体在空间中的朝向。
set_direction	用于设置圆锥体的方向向量。通过传入一个新的三维向量，可以改变圆锥体在空间中的朝向。

3. 使用示例

下面通过几个示例演示圆柱体（Cylinder）的参数和方法的使用。

3.1. 基本圆柱体

这个示例展示如何使用Cylinder类的radius和height参数来创建一个基本的圆柱体对象。

c = Cylinder(radius=1, height=2)

3.2. 设置圆柱体方向

此示例通过调用set_direction方法改变圆柱体的方向，使其不再沿默认方向放置。

c = Cylinder(
    radius=1,
    height=2,
    show_ends=False,
)
# 设置圆柱体的朝向
c.set_direction(UP / 2 + LEFT / 2)

3.3. 动态添加底面

此示例先创建一个不含底面的圆柱体，然后通过add_base方法，动态的向圆柱体添加底面。

添加前后通过旋转看清有无底面的区别。

c = Cylinder(
    radius=1,
    height=2,
    show_ends=False,
)

# 添加底面
c.add_bases()

3.4. 圆柱体动画

此示例展示了如何为圆柱体添加动画效果，先用淡入效果 创建一个圆柱体，然后使其相对于X轴旋转90度。

c = Cylinder(radius=1, height=2)
self.play(FadeIn(c))
self.play(Rotate(c, PI / 2, axis=RIGHT))

4. 附件

文中的代码只是关键部分的截取，完整的代码共享在网盘中（cylinder.py），

下载地址: 完整代码 (访问密码: 6872)