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。

若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))

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,
)

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))

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,
)

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)