python做动画视频教程_python中强大、灵活的动画引擎manim安装及使用

manim是一个强大、灵活的python语言的动画引擎，尤其适合程序员使用编程方法来制作创意视频。

以下说明在 Windows操作系统中安装使用注意的问题。注意，是使用 manim源码的方式。请尽量使用源码，便于理解一些实现细节。

一.源码下载

官方下载地址：https://github.com/3b1b/manim.git

另外，因为官方源码更新原因，出现一些错误和文件缺失问题，我在使用中整理出一个版本（manim也有其它社区版）。

1.补充了一些缺失的图形文件，并做了一些修正。

2.把windows平台下需要安装的软件 FFmpeg，LaTeX，和模块pycairo下载好，放在./install-requirements/目录中，大家不用自己再到处去下载，直接安装即可。

3.包含我写的一些扩展代码，新增样条曲线类、文字处理类，以及几个我自己用到的视频动画。

4.在 example_scenes.py中加入更多例子，涵盖更全面的功能演示。

如果下载我整理的版本，请关注“优点英语app”公众号进入教程源码 - manim 文章获取下载地址。

这里没有直接给出下载地址，是因为我的视频教程中还有其它源码，为了便于管理，统一放在公众号中。

二.Windows操作系统中安装

1.【必需】[安装 FFmpeg]

这里已经下载了一个版本，保存在 ./install-requirements/.

这个软件不需要安装，相当于是一个绿色程序，把它解压到电脑上的一个位置。然后把它的bin目录设置到系统的环境变量 path中，使 ffmpeg能以命令的方式在命令行窗口中运行。

2.【必需】[安装 Cairo]

这个需要先下载安装文件再安装，才能安装成功。

这里已经下载了一个版本，保存在 ./install-requirements/.

可以直接运行下面的命令安装。

```sh

pip3 install ./install-requirements/pycairo-1.19.1-cp38-cp38-win_amd64.whl

```

也可以从下面这个网址下载一个合适的版本。

https://www.lfd.uci.edu/~gohlke/pythonlibs/#pycairo

3.【必需】安装 LaTeX

这个作用主要是为了处理带有公式的文本。manim中有两种文本对象。其中一种不使用公式，即普通的文本，可以不使用 LaTeX。

因为要运行里面的很多例子都有公式，所以这个程序必须安装。

这里已经下载了一个版本，保存在 ./install-requirements/.进入这个目录，双击安装程序，安装到电脑。

也可以从下面这个网址下载一个合适的版本。

[MiKTeX](https://miktex.org/download)

4. [安装 SoX]

这个可以不用安装。我的电脑没有安装这个，这里不做详细说明。

如果要安装，从下面的网址下载。

(https://sourceforge.net/projects/sox/files/sox/).

5.【必需】安装其他必须的模块。

其他的几个模块都能很顺利的使用 pip命令安装成功，这里不做详述。。

```sh

pip3 install -r requirements.txt

```

三.运行示例

示例的运行方法。

python manim.py example_scenes.py SquareToCircle -pl

执行后会生成一个视频文件，并立即打开播放。

四.manim使用逻辑概要。

manim使用逻辑很简单，配合例子只要几分钟就能掌握，剩下的在使用中再深入了解一些细节即可做出我们想要的效果。以下是我在使用中的一些总结，希望能让大家在初次使用时能对manim有个全局认识。

1. 所有的动画代码编写需要在场景类中完成。

1）首先新建一个场景类，这个场景类必须继承自 manim库中的场景类（Scene类或其子类）。

2）然后在这个新建场景类 construct方法中，创建一些对象，比如说坐标轴、文字、线条、三角形、立方体、曲面等等。

3）然后使用 play方法，对对象进行平移、旋转、转换等各种动画操作。

4）最后，统一使用下面的命令格式来执行代码程序，如上面第三条中示例的运行方法。

python       manim.py     代码所在的文件名      新的场景类名     -pl

运行完之后会直接生成一个视频文件。

2. 这个库所包含的对象类型特别广泛：

1）像素格式图片、svg矢量图形；

2）文字、公式；

3）点、线（直线、贝塞尔曲线、样条曲线）；

4）三角形、矩形等二维图形；

5）立方体、球体、锥体等三维图形；

6）三维曲面；

7）使用自定义函数创建的特殊曲面、或者图形。

3. 照相机是场景中一个属性，不需要创建。可以通过改变照相机的角度、距离来转换场景的观察方向，在三维动画中很有用。

4. 颜色、线条粗细等都是通过 config 的形式设置。

5. example_scenes.py 中有各种各样的示例，通过学习这些例子即可初步掌握其使用原理。

五.不显示中文的问题

找到 ./manimlib/constants.py文件

在此文件中找到: TEX_USE_CTEX = False,把 False改为 True即可。

六.目录说明

1. ./from_3b1b/目录

这个目录中包含了官方的很多示例。但是因为版本更迭的问题导致有很多错误，还有一些图形文件缺失，我做了一些修改和补充。

2. ./ydyy/ 目录

这个目录中是我在制作一些视频的时候做的一些代码。

3. ./manimlib/ 核心库文件的存放目录。

4. ./assets/ 图片、图形文件的存放目录。

5. ./media/ 生成的视频文件存放目录。

七.使用自定义函数实现的效果展示

这个例子模拟的是三维波形图。波形图曲面的函数为:

z = 0.2 * np.sin(np.sqrt(x**2 + y**2))

是一个多变量函数，0.2是为了减小波峰与波谷的高差，让波纹显得平缓，以坐标（0,0,0）为中心。

代码文件位于：./ydyy/video_3.py 中的 Wave类。

三维波形

编后语

近期在制作Python基础教程视频时，希望能让教程有些新意，原本想使用ppt、或者视频剪辑的方法来做一些特殊效果，经过一番尝试后发现有些功能很难实现。

偶然发现 manim这个模块，研究几个例子后，使用 manim做了一些片头和片尾的动画。确实功能强大、灵活，可以实现非常多的创意，尤其适合程序员使用编程方法来制作创意视频。

我们的Python基础教程通过讲解Python英语教程的方式来学习Python编程，让大家既能学习一种编程语言又能提高英语能力。

一方面，我们把编程作为一种英语使用环境，在编程中学习英语，提高英语学习效率。

另一方面，英语是编程不能回避的一道坎。大量的编程文档、函数的名称、函数的注释、类的名称、类的注释、新技术、新功能的发布等等，都使用英语。掌握好英语才能让我们在编程中游刃有余。

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