manim边学边做--常用多边形

多边形是常见的几何结构，它的形状看似千变万化，其实都可以由几种常用的多边形组合而成。

本篇介绍manim中提供的几个绘制常用多边形的模块。

1. Triangle：等边三角形
2. Square：正方形
3. Rectangle：长方形
4. RoundedRectangle：圆角的长方形
5. Star：没有相交线的正多边形，图形类似带尖角的星形

1. 主要参数

这几个模块中，Triangle最简单，它没有自己特有的参数。

Square有一个参数：

参数名称	类型	说明
side_length	float	正方形边的长度

Rectangle略微复杂一些，它可以平均分块形成表格。

参数名称	类型	说明
height	float	长方形的高度
width	float	长方形的宽度
grid_xstep	float	划分长方体后，每列的宽度
grid_ystep	float	划分长方体后，每行的高度

RoundedRectangle继承自Rectangle，可以使用Rectangle的所有参数，

此外，它还一个自己特有的参数。

参数名称	类型	说明
corner_radius	float	list[float]

RoundedRectangle四个角的曲率可以统一设置，也可以设置成不同的曲率。

Star模块之所以是这个名称，是因为它绘制出的图形像小星星。

参数名称	类型	说明
n	int	星形图形有多少个尖角
outer_radius	float	图形的外接圆半径
inner_radius	float	图形的内切圆半径
density	int	图形尖角的密度，inner_radius为设置时才有效
start_angle	float	顶点开始的角度

如果对这些属性的含义看不明白也不要紧，后面结合示例展示星形图形在不同参数下的区别，

就能看的更明白一些了。

2. 使用示例

2.1. 等边三角形和正方形

等边三角形Triangle算是最简单的多边形了，它没有参数，

但是可以通过scale，rotate等方法了改变它的大小和角度。

Triangle()

# 放大1.5倍
Triangle().scale(1.5)

# 旋转180度
Triangle().rotate(PI)

正方形Square也简单，它只有一个参数，设置正方形的边长。

Square(side_length=0.5)
Square(side_length=1)
Square(side_length=2)

上面代码的显示效果如下：

2.2. 长方形

长方形Rectangle除了可以设置宽度width和高度height，还可以对其进行分块。

所谓分块，就是通过grid_xstep和grid_ystep参数讲长方形分割为一个个更小的矩形。

每个小矩形的宽度为width / grid_xstep，高度为height / grid_ystep。

Rectangle(width=2, height=1)
Rectangle(width=1, height=3)

# 分割为2行3列的矩形
Rectangle(
    width=3,
    height=2,
    grid_xstep=1,
    grid_ystep=1,
)

2.3. 圆角长方形

圆角长方形RoundedRectangle和长方形Rectangle的区别在于，它可以设置4个角的曲率。

Rectangle具有的参数，RoundedRectangle也可以使用，包括分块的参数。

# 4个角的曲率相同
RoundedRectangle(
    corner_radius=0.4,
)
# 对角曲率相同
RoundedRectangle(
    corner_radius=[0.2, 0.6],
)

# 4个角曲率都不同
RoundedRectangle(
    corner_radius=[0.1, 0.6, 0.3, 0.9],
)

2.4. 星形

星形多边形Star是一种特殊的凹多边形，因其独特的形状和对称性，常被用作装饰图案和设计元素。

Star模块可以通过参数尖角的个数以及尖角的密度。

Star(n=5)

# density越大，尖角看上去越密集
Star(n=9, density=2)
Star(n=9, density=4)

3. 附件

文中完整的代码放在网盘中了（polygon01.py），

下载地址: 完整代码 (访问密码: 6872)