manim边学边做--立方体和棱柱体

本篇介绍Manim中创建三维立体的两个常用对象：Cube和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与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的dimensions参数长宽高定义为同样的值时，就是Cube。

2. 主要方法

Cube和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)