08 - 理解Manim中的位置

不二如是

这一节课我们来彻底搞定 Manim 中位置玩法。

Manim 中的位置表示分为两种：

• 绝对位置
• 相对位置
  

而绝对位置和相对位置中方法又不一样。

重点：

• 绝对位置
  
  • move_to()
  • to_edge()
  • to_corner()
    
• 相对位置
  
  • shift()
  • next_to()
  • align_to()
    
  
  

在依次来讲解之前，我们首先要知道 Manim 的内置坐标系是如何定义的。




先看下图：



默认高度是 8 个单位。

而为了保证 16:9 的视宽，那么宽度就是  14.2 个单位（自己换算就知道了）。

原点在中心，并非在左上角，这点一定要知道。

基于这个坐标系，我们就可以理解“绝对位置”和“相对位置”。

绝对 Absolute 位置：绝对位置原点在屏幕中心，按照坐标点来定义位置。

相对 Relative 位置：以某个点或对象作为参考点。


绝对位置

默认情况下，都是绝对位置，直接按照坐标系来定义对象位置。

使用 move_to(x,y,z) 来移动位置。

参数 x，y，z 就是三维坐标值。

通过下面代码，我们来看一下完整玩法：



效果：



d.move_to([3,-3,0]) 中就是最简单的 x，y，z 坐标值。

小白点就从（0，0）移动到（3，-3）。

c.move_to(RIGHT * 3 + UP * 3) 利用的 Manim 中预先设置好的单位向量。

然后向上面这样自由组合，单位向量定义如下：

#基础向量
RIGHT = np.array([1,0,0])
LEFT = np.array([-1,0,0])
UP = np.array([0,1,0])
DOWN = np.array([0,-1,0])
OUT = np.array([0,0,1])
IN = np.array([0,0,-1])
#边角向量
UR = np.array([1,1,0])
UL = np.array([-1,1,0])
DR = np.array([1,-1,0])
DL = np.array([-1,-1,0])
#归零向量
ORIGIN = np.array([0,0,0])

日常开发中采用向量组合方式来表达位置比较常用，但对于初学者直接写坐标也可以。

s.move_to(d) 也可以接受一个对象作为参数，这样就可以直接移到指定对象的位置。

除了 move_to() 还可以使用 to_edge() 方法。

从名字可以看出来 edge 肯定跟边缘有关系，所以这个方法就是将对象水平或者垂直移动到边缘。

看演示：



结果：



绘制左右两个点，buff 值代表距离边界的距离。

to_corner() 方法类似，只不过是移动到指定边角，buff 也是距离边界的距离。


相对位置

绝对位置就是基于坐标系来定位，那么相对定位就是“相对某个点或者对象”的位置。

绝对位置中的 move_to() 是每次相对原点的移动，像下面这段代码：

c.move_to(UP *2)
c.move_to(UP *2)
c.move_to(UP *2)

3 次 move_to() 视觉上只会有 1 次向上移动两个单位。

因为执行完一次 move_to() 后又回到原点了。

而相对位置中的 shift() 方法就可以实现相对移动，若将代码修改为：

 d.move_to(LEFT*2)
        d.shift(UP*1)
        d.shift(UP*1)

那么就会先向左移动 2 个单位，然后向上移动 1 个单位，然后在该位置再移动 1 个单位：



如果对同个对象进行多次 shift() 操作，那么就会产生移动效果。

.next_to() 方法会以一个点的位置作为参考：

        t = Dot()
        c = Circle()
        self.add(t,c)

        c.next_to(t,DOWN)
        c.next_to(t,RIGHT,buff=0.5)

效果：



圆圈相对于原点向下移动 1 个单位，然后向右移动 1 个单位，并且距离原点 0.5 个距离。

默认 buff 距离是 0.25，如果为 0 就会紧贴在一起，负数就表示“融合”。

next_to() 中还有个 aligned_edge 参数，允许将目标对象 c 和参考对象 t 进行对其。

有 UP，DOWN，LEFT，RIGHT，UR，UL，DR，DL 这 8 个值。

与此同时还有个 align_to() 方法，该方法和 aligned_edge 功能一样，用来对齐元素。

        t = Square()
        c = Triangle()
        self.add(t,c)

        c.align_to(t,UP)

三角形和矩形上边对齐：



上面的所有方法都是“立即生效”～

如果想暂停就使用 self.wait()。

好了，下课～

记得按时敲代码哦～

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AhrimanSefid

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