Manim
作为强大的数学动画引擎,其核心功能之一是实现复杂的镜头运动控制。
MovingCameraScene
类正是为满足这种需求而设计的专业场景类。
与基础Scene
类相比,它通过以下特性拓展了镜头控制能力:
- 支持实时镜头移动、缩放和旋转
- 提供更灵活的动画组合方式
- 优化多对象运动时的镜头同步
本文主要介绍MovingCameraScene
的作用、主要参数、方法,并通过应用示例来展示其强大功能。
1. MovingCameraScene概要
MovingCameraScene
是 Manim
中的一个特殊场景类,继承自Scene
。
它的核心功能是允许相机在动画中自由移动,与普通的Scene
类不同,MovingCameraScene
提供了对相机位置、缩放和旋转的精细控制,让我们可以更灵活地展示动画内容。
这种灵活性在以下几种场景中尤为重要:
- 聚焦特定对象 :在复杂的动画中,可能需要将观众的注意力集中在某个特定的对象或区域上。
MovingCameraScene
可以轻松实现相机的平移和缩放,帮助突出重点 - 动态视角切换:通过移动相机,创作者可以在不同的视角之间切换,为观众带来更丰富的视觉体验。例如,在展示一个3D模型时,可以通过旋转相机来展示模型的不同侧面
- 创建动态效果:相机的移动可以用来创建一些特殊的动态效果,如推拉镜头、环绕镜头等,增强动画的视觉冲击力
1.1. 主要参数
MovingCameraScene
的参数主要继承自Scene
,一般不需要设置:
参数名称 | 类型 | 说明 |
---|---|---|
camera_class | Camera | 指定相机的类型,默认为MovingCamera 。这个参数允许创作者根据需要选择不同的相机类,从而实现不同的视觉效果。 |
1.2. 主要方法
MovingCameraScene
的主要方法:
名称 | 说明 |
---|---|
get_moving_mobjects | 从传入的动画列表中提取所有正在移动的 Mobject 对象,用于后续镜头控制逻辑`` |
2. 使用示例
为了更好地理解MovingCameraScene
的强大功能,我们通过下面的示例来展示其在不同场景中的应用。
2.1. 聚焦特定对象
在这个示例中,我们创建了一个圆形 和一个正方形 ,并通过self.camera.frame.move_to()
方法将相机聚焦到圆形上。
然后,我们使用animate
属性将相机平移到正方形上。
这种平移效果可以帮助观众更好地关注到不同的对象。
python
# 创建一个圆形和一个正方形
circle = Circle(radius=1, color=BLUE)
square = Square(side_length=2, color=RED)
circle.shift(2 * LEFT)
square.shift(2 * RIGHT)
# 添加对象到场景
self.add(circle, square)
# 将相机聚焦到圆形上
self.play(self.camera.frame.animate.move_to(circle))
self.wait()
# 将相机平移到正方形上
self.play(self.camera.frame.animate.move_to(square))
2.2. 环绕镜头效果
在这个示例中,我们创建了一个正方形,并通过rotate()
方法让相机围绕Y轴
旋转45°
,从而创建了一个环绕镜头效果。
这种效果可以增强动画的动态感。
python
# 创建一个圆形
s = Square(side_length=2, color=BLUE)
# 创建一个点,用于相机围绕其旋转
d = Dot(LEFT, color=GREEN)
self.add(s, d)
# 创建环绕镜头动画
self.play(self.camera.frame.animate.move_to(d.get_center()))
self.play(self.camera.frame.animate.rotate(PI / 4, axis=Y_AXIS))
2.3. 移动对象的相机跟随
在这个示例中,我们创建了一个移动的点,并让相机跟随点的移动。
通过animate
属性和move_to()
方法,相机可以实时跟踪点的位置,从而实现相机跟随的效果。
python
# 创建一个移动路径
path = Line(
LEFT * 3,
RIGHT * 3,
path_arc=PI / -2,
color=YELLOW,
stroke_width=1,
)
# 创建一个移动的点
dot = Dot(color=RED, point=LEFT * 3)
self.play(Create(dot), Create(path))
self.wait(0.5)
self.camera.frame.save_state()
self.play(self.camera.frame.animate.move_to(dot))
# 让相机跟随点移动
def update_camera(mob):
mob.move_to(dot.get_center())
self.camera.frame.add_updater(update_camera)
# 让点沿着路径移动
self.play(MoveAlongPath(dot, path))
self.camera.frame.remove_updater(update_camera)
self.play(Restore(self.camera.frame))
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(moving.py
),
下载地址: 完整代码 (访问密码: 6872)