今天介绍Manim
中用于动画更新的3个类,分别是:
UpdateFromFunc
:根据自定义的函数来动态更新Mobject
的属性UpdateFromAlphaFunc
:根据动画的进度来平滑地改变Mobject
的属性MaintainPositionRelativeTo
:保持多个Mobject
之间的相对位置关系
这3个类 分别从自定义更新、基于进度的过渡以及相对位置保持这三个重要方面,为 Manim
动画的创作提供有力的帮助。
1. 动画概述
1.1. UpdateFromFunc
UpdateFromFunc
赋予动画极高的自定义能力。
主要作用是允许用户依据自定义的函数来动态更新 Mobject
的属性。
这一灵活性使得它在各种复杂的动画场景中都能发挥作用,无论是模拟物理过程中物体的动态变化,还是实现复杂的交互动画效果,都能通过定义合适的更新函数来实现对 Mobject 的精确控制,从而创造出符合特定需求的动画效果。
它的参数主要有:
参数名称 | 类型 | 说明 |
---|---|---|
mobject | Mobject | 要应用更新函数的对象 |
update_function | func | 定义如何更新 mobject 的状态的函数 |
suspend_mobject_updating | bool | 用于暂停或恢复 mobject 的更新操作 |
1.2. UpdateFromAlphaFunc
UpdateFromAlphaFunc
专注于基于动画进度的属性更新,alpha
值代表了动画的完成度,范围从 0 到 1。
利用这个类,用户可以根据动画的进度来平滑地改变 Mobject
的属性,例如淡入淡出、缩放、旋转等过渡效果。
这种基于进度的更新方式使得动画过渡自然流畅,与整个动画的时间线紧密结合,特别适合用于创建需要精准控制过渡效果的动画场景。
它的参数主要有:
参数名称 | 类型 | 说明 |
---|---|---|
mobject | Mobject | 要进行更新操作的对象 |
update_function | func | 根据动画进度(alpha 值)对 Mobject 进行相应的更新操作 |
suspend_mobject_updating | bool | 用于暂停或恢复 mobject 的更新操作 |
1.3. MaintainPositionRelativeTo
MaintainPositionRelativeTo
的核心作用是保持多个 Mobject
之间的相对位置关系。
在复杂的动画场景中,常常需要确保某些对象之间的位置关系在动画过程中保持固定,比如一个物体围绕另一个物体运动,或者一个图标始终跟随某个特定对象移动。
这个类能够自动处理这些相对位置的逻辑,开发者无需手动计算和更新每个对象的位置,大大简化了动画的实现过程,使整个场景在动画过程中保持逻辑一致性和视觉上的合理性。
它的参数主要有:
参数名称 | 类型 | 说明 |
---|---|---|
mobject | Mobject | 需要保持相对位置的对象 |
tracked_mobject | Mobject | 被跟踪的对象,mobject 会相对于 tracked_mobject 来维持位置关系 |
2. 使用示例
这3个动画类的使用不是那么直观,下面通过简单示例来演示如何使用这3个类。
2.1. UpdateFromFunc 正方形匀速旋转
首先构建一个函数square_rotation
用来匀速旋转图形,然后通过UpdateFromFunc
将图形与函数关联起来。
这样,在run_time
时间内,Manim
会不断调用square_rotation
函数来旋转图形。
python
# 创建一个正方形
s = Square()
self.add(s)
def square_rotation(square):
square.rotate(PI / 100)
self.play(UpdateFromFunc(s, square_rotation), run_time=3)
2.2. UpdateFromAlphaFunc 圆形逐渐变色
首先构造一个控制颜色变化的函数circle_color
,这个函数根据alpha
值(也就是动画执行的进度)来逐渐更新图形颜色。
通过UpdateFromAlphaFunc
将图形和函数关联起来,使得颜色随着动画的进度逐渐变化。
python
# 创建一个圆形
c = Circle()
self.add(c)
def circle_color(circle, alpha):
# 基于 alpha 值更新圆形的颜色
new_color = interpolate_color(BLUE, RED, alpha)
circle.set_color(new_color)
# 使用 UpdateFromAlphaFunc 进行动画
self.play(UpdateFromAlphaFunc(c, circle_color), run_time=3)
2.3. MaintainPositionRelativeTo 固定两个元素的相对位置
首先构造两个图形Circle
和Square
,然后在动画中只移动Circle
的位置。
同时用MaintainPositionRelativeTo
来保持Square
与Circle
的相对位置,
这样,Square
会随着Circle
一起移动,并保持两者相对位置不变。
python
c = Circle().shift(UP + LEFT * 2)
s = Square().next_to(c, DOWN)
self.add(c, s)
self.play(
c.animate.shift(RIGHT * 3),
MaintainPositionRelativeTo(s, c),
run_time=2,
)
3. 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(anim_update.py
),
下载地址: 完整代码 (访问密码: 6872)