用python的Manim 创建大括号

Brace 是 Manim 中用于创建大括号（curly braces）的一个对象类。它有几个子类，自定义了不同的功能。下面是每个类的简要解释：

1. ArcBrace

  • 功能: 创建一个环绕弧线的括号。适用于需要围绕弧形线条的场景。
  • 用法: 通常用于图形中有弧形部分，且需要强调某个区域时。
ArcBrace(arc=None, direction=array([1., 0., 0.]), **kwargs)

ArcBrace 函数及其参数说明

ArcBrace 是 Manim 中用于在弧线周围绘制大括号的类。它可以在动画中用来强调特定的弧形结构。

参数说明
  • arc:
    • 指定要环绕的弧线，通常是一个 Arc 对象。
  • direction:
    • 一个三维向量，表示括号的方向。默认值是 array([1., 0., 0.])，表示在 x 轴方向。可以调整这个参数来改变括号的朝向。
  • kwargs:
    • 其他可选参数，可以包括颜色、样式、标签等，允许用户自定义括号的外观和行为。

示例代码：

from manim import *class ArcBraceExample(Scene):def construct(self):arc_1 = Arc(radius=1.5,start_angle=0,angle=2*PI/3).set_color(RED)brace_1 = ArcBrace(arc_1,LEFT)t1 = MathTex(r"\theta").next_to(brace_1,LEFT, buff=0)  group_1 = VGroup(arc_1,brace_1,t1)arc_2 = Arc(radius=3,start_angle=0,angle=5*PI/6).set_color(YELLOW)brace_2 = ArcBrace(arc_2)# 创建 MathTex 标签并放置在括号的突出位置  t = MathTex(r"\theta").next_to(brace_2, UP, buff=0.5)  group_2 = VGroup(arc_2,brace_2,t )arc_3 = Arc(radius=0.5,start_angle=-0,angle=PI).set_color(BLUE)brace_3 = ArcBrace(arc_3)group_3 = VGroup(arc_3,brace_3)arc_4 = Arc(radius=0.2,start_angle=0,angle=3*PI/2).set_color(GREEN)brace_4 = ArcBrace(arc_4)group_4 = VGroup(arc_4,brace_4)arc_group = VGroup(group_1, group_2, group_3, group_4).arrange_in_grid(buff=1.5)self.add(arc_group.center())

 

 

2. Brace

  • 功能: 在给定的对象旁边绘制一个括号。你可以选择将其附加到任意对象上，如文本、线条或形状。
  • 用法: 常用于为其他几何形状或文本标注，提供视觉上的分隔或强调。
Brace(mobject, direction=array([0., -1., 0.]), buff=0.2, sharpness=2, stroke_width=0, 
fill_opacity=1.0, background_stroke_width=0, background_stroke_color=ManimColor('#000000'), **kwargs)

参数解释

  • mobject: 作为括号目标的 Mobject 对象。括号将围绕此对象绘制。
  • direction: 勒住括号的方向。array([0., -1., 0.]) 表示沿着 Y 轴向下的方向，可以调整为其他方向，例如水平（array([1., 0., 0.])）或向上的方向（array([0., 1., 0.])）。
  • buff: 控制括号与目标 Object 之间的距离，默认为 0.2，可以根据需要调整此值以增大或减小距离。
  • sharpness: 控制括号的尖锐程度，较大的值使得括号的角更尖锐，默认为 2，可以根据需要进行调整。
  • stroke_width: 括号的描边宽度，默认为 0，表示不绘制边框。
  • fill_opacity: 填充的透明度，范围从 0 到 1，默认设置为 1.0，表示完全不透明。
  • background_stroke_width: 背景轮廓的宽度，默认为 0，表示没有背景轮廓。
  • background_stroke_color: 背景轮廓的颜色，默认为黑色，使用 ManimColor 定义。
  • kwargs: 其他可选参数，可以传递给 Mobject 基类的构造函数。

 示例代码：

from manim import *
class BraceExample(Scene):def construct(self):s = Circle()self.add(s)for i in np.linspace(0.1,1.0,4):br = Brace(s, sharpness=i)t = Text(f"清晰度= {i}").next_to(br, RIGHT)self.add(t)self.add(br)VGroup(*self.mobjects).arrange(DOWN, buff=0.2)

 

3. BraceBetweenPoints

  • 功能: 与 Brace 类似，但它使用两个点来放置括号，而不是一个具体的 Mobject。
  • 用法: 适用于需要基于两个位置绘制括号的情形，常用于强调两个特定点之间的关系。
BraceBetweenPoints(point_1, point_2, direction=array([0., 0., 0.]), **kwargs)

BraceBetweenPoints 是 Manim 中用于绘制连接两个点间的括号的对象。这个函数使得在特定的两个点之间生成一个视觉上的括号。

参数解释

  • point_1: 第一个点的坐标，通常以 NumPy 数组的形式给出，例如 np.array([x, y, z])。
  • point_2: 第二个点的坐标，格式同上。
  • direction: 括号的方向，通常是一个三维向量。常用的方向可能是 UP、DOWN、LEFT、RIGHT 或其他方向，比如 array([0., -1., 0.]) 表示向下的方向。
  • kwargs: 其他可选参数，可以传递给 Mobject 基类的构造函数，用于自定义括号的样式，例如描边宽度、填充颜色等。 

示例代码 

下面的代码示例绘制了两个点之间的括号，并在下方添加标签。

from manim import *class BraceBPExample(Scene):def construct(self):p1 = [0,0,0]p2 = [3,3,0]# 创建线段连接这两个点  line = Line(p1, p2).set_color(RED)  brace = BraceBetweenPoints(p1,p2).set_color(YELLOW)# 创建标签  label = MathTex("Label").next_to(brace,RIGHT) self.play(Create(NumberPlane()))self.play(Create(line),Create(brace),Write(label))self.wait(2)

 

4. BraceLabel

  • 功能: 创建一个具有标签的括号。这是 Brace 的扩展，允许你在括号附近添加文本。
  • 用法: 常用于需要同时提供视觉效果和辅助文本的场景，以便更清晰地传达信息。
BraceLabel(obj, text, brace_direction=array([ 0., -1., 0.]), label_constructor=<class 
'manim.mobject.text.tex_mobject.MathTex'>, font_size=48, buff=0.2, brace_config=None, 
**kwargs)

BraceLabel 是 Manim 中用于在物体旁边添加括号和标签的对象。该函数非常有用，尤其是在视觉演示中需要标识特定元素时。

参数解释

  • obj: 被括住的对象，可以是任何 Manim 的 Mobject，例如 Circle、Square 或其他形状。

  • text: 作为标签的文本，可以是字符串或支持的数学表达式（如 LaTeX）。

  • brace_direction: 括号的方向，通常是一个三维向量，默认为 array([0., -1., 0.），表示向下的方向。可以使用 UP、DOWN、LEFT、RIGHT 等方向。

  • label_constructor: 用于创建标签的类，默认为 MathTex，可以自定义成其他文本对象，如 Text 等。

  • font_size: 标签的字体大小，默认为 48。

  • buff: 括号与标签之间的间距缓冲区，默认为 0.2。

  • brace_config: 括号的其他配置选项，例如颜色、描边宽度等。

  • kwargs: 其他可选参数，可以传递给 Mobject 基类的构造函数，以进一步自定义括号和标签的样式。

示例代码

下面的代码示例展示了如何使用 BraceLabel 来为一个矩形添加括号和标签。

from manim import *  class BraceLabelExample(Scene):  def construct(self):  # 创建一个矩形  sq=Square(5,color=PINK)#rect = Rectangle(width=3, height=2)  # 创建一个括号和标签  brace_label = BraceLabel(sq, "Rectangle", brace_direction=UP, font_size=36)  # 添加矩形和括号标签到场景  self.play(Create(sq), Create(brace_label))  self.wait(2)

 

5. BraceText

  • 功能: 类似于 BraceLabel，但专注于为文本提供括号和标签。它通常用于围绕文本的括号和说明。
  • 用法: 特别适合在数学或科学展示中强调某些文本部分。
BraceText(obj, text, label_constructor=<class 'manim.mobject.text.tex_mobject.Tex'>,**kwargs)

BraceText 是 Manim 中用于为对象添加括号和文本标签的工具，通常用于在视觉表示中突出某些元素。它结合了括号与文本，使得数据的展示更加直观和美观。

参数解释

  • obj: 要被括住的对象，可以是任何 Manim 的 Mobject，如 Circle、Square 等。

  • text: 作为标签的文本，可以是字符串或支持的数学表达式（如 LaTeX）。

  • label_constructor: 用于创建标签的类，默认为 Tex，可以使用其他文本对象类，如 MathTex、Text 等。

  • kwargs: 其他可选参数，可以传递给 Mobject 基类的构造函数，以进一步自定义括号和标签的样式。

示例代码

下面的代码示例展示了如何使用 BraceText 为一个圆形添加括号和标签。

from manim import *  class BraceTextExample(Scene):  def construct(self):  # 创建一个圆形  circle = Circle()  # 创建一个括号对象  brace = Brace(circle, RIGHT)  # 创建一个标签文本  label = Tex("Circle")  # 将标签定位到括号旁边  label.next_to(brace, RIGHT)  # 在场景中添加圆形、括号和标签  self.play(Create(circle), Create(brace), Write(label))  self.wait(2)

 

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