用Python快乐学数学,Github万星神器Manim简介

系统 572 0

          高考在即,笔者想为孩子以后能够快乐学习数学、学习编程找到一个比较合适的项目,经过一番比较发现github上的万星项目manim(https://github.com/3b1b/manim)就非常好。它能够快速构建有关数学的动画,而且非常精确形象。

用Python快乐学数学,Github万星神器Manim简介_第1张图片

           安装Manim

     虽然manim已经支持Python3.7的,不过安装起来还是比较麻烦,我在ubantu18.04上直接使用安装的过程如下:

    1.首先尝试直接使用pip install manimlib命令安装,但是会有以下报错

            
              Cannot uninstall 'pycairo'. It is a distutils installed project and thus we cannot accurately determine which files belong to it which would lead to only a partial uninstall.
            
          

  2.pip安装失败后使用git命令安装

            
              sudo apt install sox ffmpeg libcairo2 libcairo2-dev
sudo apt install texlive-full
git clone https://github.com/3b1b/manim
cd manim
pip install -r requirement.txt
            
          

这里还是会报错,使用gedit requirement.txt将pycairo两行去掉,再执行pip install -r requirement.txt命令。

3.单独安装pycairo

使用以下命令强制升级就可以了。

            
              sudo pip install pycairo --upgrade --ignore-installed pycairo 
            
          

4.安装manim

确保在manim的目录下执行

            
              python setup.py install
            
          

 即可完成安装了。

        windows下安装manim实在太痛苦了,得把c的编译环境,git for windows等等通通装一遍,不建议尝试,如果执意不想放弃windows请考虑在ubantu虚拟机装manim

     体验Manim

       1.运行例程

       使用以下命令就可以看到本文开头的动画了

            
              python extract_scene.py example_scenes.py SquareToCircle -pl
            
          

     2.manim例程概述 

     打开manim目录下的example_scenes.py找到“class SquareToCircle”一段,这也就是我们刚刚生成动图的代码具体如下:

            
              class SquareToCircle(Scene):
    def construct(self):
        circle = Circle()#定义圆
        square = Square()#定义方形
        square.flip(RIGHT)#放置正确位置
        square.rotate(-3 * TAU / 8)#逆时针旋转3/8pi
        circle.set_fill(PINK, opacity=0.5)#背景定为粉色,不透明度0.5

        self.play(ShowCreation(square))#显示方形
        self.play(Transform(square, circle))#由方变圆
        self.play(FadeOut(square))#圆形淡出

            
          

        其中第1、2行circle = Circle()和 square = Square()其实就是定义圆形和正方形两个物体,后面使用在第3行调用flip()函数将正方形放到正确的位置上。然后调用第4行调用rotate()函数,在逆时针方向旋转3/8pi的角度。第5行调用set_fill()将圆形的填充颜色设置为粉红色,不透明度设置为0.5,具体也可以参考我上面的注释。以上这些参数都可以自行修改设置,改好之后再调用

            
              python extract_scene.py example_scenes.py SquareToCircle -pl
            
          

 就能重新生成好新的图像。 当然这只是manim的最简单入门的用法,也可以定义许多其它的方法,比如这个

用Python快乐学数学,Github万星神器Manim简介_第2张图片

     不可否认manim的确是数学展示动画制作的神器,建议当爸爸的程序员们赶快学起来吧,培养孩子对几何的兴趣效果还不错。


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