manim边做边学–动画组合

动画组合类的作用是将多个动画组合起来,以实现更复杂的动画效果。

Manim中有4个用于动画组合的类:

  1. AnimationGroup:将多个动画组合在一起同时播放,能一次性呈现多个对象的不同变化
  2. LaggedStart:按照添加顺序依次启动多个动画,每个动画间有延迟,使动画呈现出清晰的先后顺序
  3. LaggedStartMap:对一组对象应用相同动画,并按顺序逐个启动且有延迟,快速实现批量相似动画效果
  4. Succession:严格按照添加顺序依次播放多个动画,前一个完成后下一个才开始,确保动画按特定流程进行

1. 动画概述

1.1. AnimationGroup

当需要同时播放多个动画时,AnimationGroup非常有用。

例如,在一个场景中,需要同时移动多个图形、改变它们的颜色或执行其他操作。

AnimationGroup中包含的所有动画会同时开始和结束,可以通过设置lag_ratio参数来调整动画之间的延迟比例。

它的参数主要有:

参数名称 类型 说明
animations [Animation] 要播放的动画对象序列
group Group 包含多个Mobject的组
run_time float 动画持续时间
rate_func func 基于相对运行时间定义动画进度的函数
lag_ratio float 定义动画应用于子对象的延迟

参数lag_ratio默认为0,表示所有动画同时播放。

lag_ratio=0.5,表示下一个动画将在前一个动画播放到 50% 时开始。

1.2. LaggedStart

当需要按顺序播放多个动画,但希望它们之间有一定的延迟时,LaggedStart是一个很好的选择。

例如,依次显示一系列的文本内容或逐个移动多个对象。

LaggedStart用于创建具有节奏感的动画序列,使观众能够清晰地看到每个动画的发生过程。

动画会按照它们被添加的顺序依次启动,每个动画之间有一定的延迟。

它的参数主要有:

参数名称 类型 说明
animations [Animation] 要播放的动画对象序列
lag_ratio float 定义动画应用于子对象的延迟
run_time float 动画的持续时间

1.3. LaggedStartMap

当需要对一组对象应用相同的动画,但希望它们之间有一定的延迟时,LaggedStartMap非常实用。

例如,逐个显示一组文本对象或逐个移动一组图形。

LaggedStartMap适用于处理大量相似对象的动画,通过简洁的方式实现逐个动画的延迟效果。

它的参数主要有:

参数名称 类型 说明
AnimationClass func 要应用于mobject的动画类
mobject Mobject 动画要应用到的Mobject
arg_creator func 要应用于Mobject的函数
run_time float 动画的持续时间
lag_ratio float 定义动画应用于子对象的延迟

1.4. Succession

当需要按顺序依次播放多个动画,且每个动画必须在前一个动画完成后才能开始时,Succession是首选。

例如,先移动一个对象,然后再对其进行旋转或缩放等操作。

Succession用于创建复杂的动画流程,确保动画按照特定的顺序执行,动画会按照它们被添加的顺序依次播放,前一个动画完成后,下一个动画才会开始。

它的参数主要有:

参数名称 类型 说明
animations [Animation] 要播放的动画对象序列
lag_ratio float 定义动画应用于子对象的延迟
run_time float 动画的持续时间

2. 使用示例

下面通过一些示例演示这4个动画组合类的使用。

2.1. 同时移动和变色多个图形

此示例中,展示了AnimationGroup并行处理多个动画的能力。

示例中同时启动圆形的移动动画和正方形的变色动画,让多个对象的不同动画效果同时呈现,且所有动画在同一时刻开始和结束。

# 创建一个圆形和一个正方形 c = Circle().shift(LEFT * 2) s = Square().shift(RIGHT * 2)  # 定义圆形的移动动画和正方形的变色动画 anim_circle = c.animate.shift(RIGHT * 4) anim_square = s.animate.set_color(RED)  # 使用AnimationGroup同时播放这两个动画 self.play(AnimationGroup(anim_circle, anim_square)) 

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2.2. 逐个显示文本内容

在这个示例中,LaggedStart的特点是按照添加动画的顺序依次启动,每个动画之间根据lag_ratio(这里设置为 0.3)产生延迟。

动画中可以清晰地看到每个文本依次淡入,营造出一种有序的节奏感,适合用于展示一系列相关元素的逐个出现效果。

# 创建三个文本对象 text1 = Text("死去元知万事空").shift(UP * 2) text2 = Text("但悲不见九州同").next_to(     text1, DOWN, buff=0.5 ) text3 = Text("王师北定中原日").next_to(     text2, DOWN, buff=0.5 ) text4 = Text("家祭无忘告乃翁").next_to(     text3, DOWN, buff=0.5 )  # 定义每个文本对象的淡入动画 anim_text1 = FadeIn(text1) anim_text2 = FadeIn(text2) anim_text3 = FadeIn(text3) anim_text4 = FadeIn(text4)  # 使用LaggedStart按顺序逐个启动动画,每个动画之间有一定延迟 self.play(     LaggedStart(         anim_text1,         anim_text2,         anim_text3,         anim_text4,         lag_ratio=0.3,     ),     run_time=3, ) 

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2.3. 逐个移动一组点并变色

此例中,LaggedStartMap的优势在于可以方便地对一组对象应用相同的动画操作,并且通过lag_ratio(设置为 0.2)实现逐个对象动画的延迟效果。

这使得一组点能够逐个向下移动并变色,展示了批量处理相似对象动画且控制延迟的能力,适用于处理多个相同类型元素的动画序列。

# 创建一组点 dots = VGroup(*[Dot() for _ in range(5)]).arrange_in_grid(     rows=1, cols=5, buff=1 ) dots.shift(UP)  # 定义一个动画函数,用于移动点并变色 def move_and_color_dot(dot):     return dot.animate.shift(DOWN * 2).set_color(YELLOW)  # 使用LaggedStartMap对每个点应用动画函数,逐个启动动画且有延迟 self.play(LaggedStartMap(move_and_color_dot, dots, lag_ratio=0.2)) 

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2.4. 先旋转后移动图形

在该示例中,Succession严格按照顺序依次执行动画。

先旋转五角星图形,然后向上下左右四个方向分别射出不同颜色的点。

# 创建一个三角形 star = Star() dot1 = Dot(color=RED) dot2 = Dot(color=GREEN) dot3 = Dot(color=YELLOW) dot4 = Dot(color=PURPLE) self.add(star, dot1, dot2, dot3, dot4)  # 定义三角形的移动、旋转和缩放动画 rotate_star = Rotate(star, angle=PI * 2) send_dot1 = dot1.animate.shift(UP * 2) send_dot2 = dot2.animate.shift(RIGHT * 2) send_dot3 = dot3.animate.shift(DOWN * 2) send_dot4 = dot4.animate.shift(LEFT * 2)  # 使用Succession按顺序依次播放动画,前一个动画完成后下一个才开始 self.play(     Succession(         rotate_star,         send_dot1,         send_dot2,         send_dot3,         send_dot4,     ),     run_time=3, ) 

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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_group.py),

下载地址: 完整代码 (访问密码: 6872)

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