本篇介绍Manim中创建三维立体的两个常用对象:
Cube

Prism

Cube
在制作动画时,可以用于展示立体几何中的立方体概念,或者通过旋转、缩放等动画效果来帮助理解三维空间中的几何变换。

Prism
是长方体,继承自
Cube
,与
Cube
相比,它可以更进一步设置不同的边长。

1. 主要参数

Cube
的主要参数有:

参数名称 类型 说明
side_length float 立方体的边长
fill_opacity float 立方体的透明度
fill_color Color 立方体的颜色
stroke_width float 设置立方体边框的宽度

Prism

Cube
的区别在于它没有
side_length
参数,取而代之是
dimensions
参数。

参数名称 类型 说明
dimensions tuple[float, float, float] 长方体的长,宽和高

Prism

dimensions
参数
长宽高
定义为同样的值时,就是
Cube

2. 主要方法

Cube

Prism
的没有特有的方法,对于通用的方法都支持,

比如
shift
(平移),
rotate
(旋转)和
scale
(缩放)等。

3. 使用示例

这个对象的使用比较简单,下面的示例演示其基本的使用和操作。

3.1. 默认显示

这个示例展示了如何在
Manim
中创建并显示一个立方体(
Cube
)和一个长方体(
Prism
)。

# 创建一个立方体
cube = Cube()
# 创建一个棱柱
prism = Prism()

3.2. 变换颜色

在这个示例中,首先创建了一个红色的立方体和一个蓝色的长方体。

接着,立方体逐渐变化为绿色,而长方体逐渐变化为黄色。

实际动画中,通过颜色的变换可以更好地演示形状属性的动态变化。

# 创建一个立方体
cube = Cube()
cube2 = Cube(fill_color=RED)

# 创建一个棱柱
prism = Prism()
prism2 = Prism(fill_color=GREEN)

3.3. 移动和旋转

此示例首先展示了一个立方体和一个长方体。

接下来,让立方体向右移动,而长方体向左移动,然后立方体顺时针旋转45度,而长方体则逆时针旋转45度。

这种移动和旋转的效果可以生动地展示三维空间中的几何变换。

# 创建一个立方体
cube = Cube(fill_color=RED)
# 创建一个棱柱
prism = Prism(fill_color=GREEN)

# 移动
self.play(
    cube.animate.shift(RIGHT),
    prism.animate.shift(LEFT),
)
# 旋转
self.play(
    cube.animate.rotate(PI / 4),
    prism.animate.rotate(-PI / 4),
)

3.4. 组合使用

在这个示例中,同样先创建一个立方体和一个长方体。

然后将这两个形状组合成一个整体,再整体向上移动,并旋转一个小角度。

这种组合使用的方式可以展示如何在
Manim
中处理和组织多个形状,以及如何对它们进行整体的动画效果。

# 创建一个立方体
cube = Cube(fill_color=RED)
# 创建一个棱柱
prism = Prism(fill_color=GREEN)
# 将立方体放在棱柱的右边
cube.next_to(prism, RIGHT)

# 组合使用
vg = VGroup(cube, prism)

# 整体移动组合
self.play(vg.animate.shift(UP))
# 整体旋转组合
self.play(vg.animate.rotate(PI / 2, axis=UP))

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(
cube_prism.py
),

下载地址:
完整代码
(访问密码: 6872)

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