manim边学边做--圆弧形
圆弧形可以算是一种特殊的圆形,它是圆形的一部分。manim
中,单独为圆弧形状封装了几个模块:
Arc
:通用的圆弧,根据半径和角度来绘制圆弧ArcBetweenPoints
:根据两个点和角度来绘制圆弧AnnularSector
:环形圆弧,相当于是圆环的一部分Sector
:扇形,始终是1/4个圆环。
其中,ArcBetweenPoints
和AnnularSector
继承自Arc
,Sector
继承自AnnularSector
。
圆弧系列的模块位于manim
中的Mobject
之下。
1. 主要参数
模块Arc
的主要参数有:
参数名称 | 类型 | 说明 |
---|---|---|
radius | float | 圆弧的半径 |
start_angle | float | 圆弧开始的弧度 |
angle | float | 圆弧的弧度 |
num_components | int | 组成弧的片段,这个值越大,弧越圆滑 |
arc_center | Point3D | 圆弧对应的圆心位置 |
圆弧的起点和终点是由start_angle
和angle
控制的,start_angle
参数控制圆弧的起点,默认值是0
(圆心右边为0度);angle
参数是圆弧的弧度,start_angle + angle
的值就是圆弧的终点,angle
是逆时针计算的。
模块ArcBetweenPoints
的主要参数有:
参数名称 | 类型 | 说明 |
---|---|---|
start | Point3D | 圆弧的起点 |
end | Point3D | 圆弧的终点 |
angle | float | 圆弧的弧度 |
raduis | float | 圆弧的半径 |
这个模块是根据两个点(start
和end
)来绘制圆弧,angle
和raduis
参数只能设置一个,用来控制圆弧的弧长。start
和end
固定时,angle
越大,弧长越长;raduis
越大,弧长越短。
模块AnnularSector
的主要参数有:
参数名称 | 类型 | 说明 |
---|---|---|
inner_radius | float | 环状弧形的内半径 |
outer_radius | float | 环状弧形的外半径 |
start_angle | float | 环状弧形开始的弧度 |
angle | float | 环状弧形的弧度 |
inner_radius
和outer_radius
的差形成了一个环形;start_angle
和angle
的含义与模块Arc
中的同名参数一样。
模块Sector
的主要参数:
参数名称 | 类型 | 说明 |
---|---|---|
inner_radius | float | 环状弧形的内半径 |
outer_radius | float | 环状弧形的外半径 |
Sector
模块只有inner_radius
和outer_radius
两个参数,因为它默认为1/4个圆环。
2. 主要方法
这几个模块的作用主要是展示图形,所以方法不多,常用的有两个:
名称 | 说明 |
---|---|
get_arc_center | 获取弧形当前的圆心坐标 |
move_arc_center_to | 设置弧形新的圆心坐标 |
3. 使用示例
下面分别针对4种圆弧形的模块的参数,演示一些示例。
3.1. 通用圆弧
通用的的圆弧Arc
是最常用的,start_angle
和angle
设置圆弧的起点和弧度,arc_center
设置圆弧的位置,radius
控制圆弧的大小。
Arc(
arc_center=LEFT * 2,
angle=PI,
)
Arc(
radius=1.5,
arc_center=RIGHT,
angle=PI,
)
Arc(
start_angle=PI / 2,
angle=PI / 2,
arc_center=LEFT * 2 + DOWN * 2,
)
Arc(
start_angle=PI,
angle=PI * 3 / 2,
arc_center=RIGHT + DOWN * 1.5,
)
3.2. 根据两点生成圆弧
从固定的两点生成圆弧ArcBetweenPoints
也是在制作动画时常用的方式,
参数start
和end
设置圆弧的起点和终点;angle
和radius
设置圆弧的弯曲程度,这两个参数只能使用一个,同时设置时只有radius
生
ArcBetweenPoints(
start.get_center(),
end.get_center(),
radius=0.8,
)
ArcBetweenPoints(
start.get_center(),
end.get_center(),
radius=1.6,
)
ArcBetweenPoints(
start.get_center(),
end.get_center(),
angle=PI / 2,
)
ArcBetweenPoints(
start.get_center(),
end.get_center(),
angle=PI,
)
前两个示例用radius
控制圆弧的度数,后两个示例用angle
控制圆弧的度数。
3.3. 环形的圆弧
环形的圆弧AnnularSector
可以理解成增加了厚度的圆弧。
它可以使用Arc
的参数,不同之处在于它的半径有两个,一个是inner_radius
,一个是outer_radius
。
这两个半径之差就是环形的厚度。
AnnularSector(
inner_radius=0.5,
outer_radius=1.5,
angle=PI,
)
AnnularSector(
inner_radius=0.5,
outer_radius=0.8,
angle=PI,
)
AnnularSector(
start_angle=PI / 2,
angle=PI / 2,
inner_radius=0.5,
outer_radius=1.5,
)
AnnularSector(
start_angle=PI,
angle=PI * 3 / 2,
inner_radius=0.5,
outer_radius=0.8,
)
3.4. 扇形
扇形Sector
是一种简化的AnnularSector
,它固定为1/4
个圆环。
Sector(
inner_radius=0.5,
outer_radius=1.5,
)
Sector(
inner_radius=0.5,
outer_radius=0.8,
)
Sector(
inner_radius=1,
outer_radius=1.5,
)
Sector(
inner_radius=0.3,
outer_radius=1.8,
)
4. 附件
文中完整的代码放在网盘中了(arc.py
),
下载地址: 完整代码 (访问密码: 6872)