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标题: manim边学边做--改变动画速度 [打印本页]
作者: 滴水恩情    时间: 2024-12-30 11:40
标题: manim边学边做--改变动画速度
ChangeSpeed类是Manim库中用于修改动画速度的类。
它提供了一种灵活的方式来控制动画的播放速度，使动画在差别时间段内以差别的速度播放，从而创造出更加丰富多样的动画效果。
好比，在创建包含多个元素动画的场景中，通过ChangeSpeed可以精确控制差别元素在差别时间点的移动速度，实现复杂的动画节奏编排。
1. 动画概述

与之前介绍的那些动画类差别，ChangeSpeed不是为元素实现某种详细的动画效果，
它的作用对象是动画本身，它的主要特点有：
主要参数有：
参数名称范例分析animAnimation需要修改速度的动画对象speedinfodict指定在差别时间点的动画速度rate_funcfunc覆盖传入动画的速率函数，在修改速度之前应用affects_speed_updatersbool决定是否影响通过add_updater方法添加的更新器的速度speedinfo参数是一个字典，
它的key是动画运行时间的百分比（0 到 1 之间的浮点数），value是对应的速度因子。
affects_speed_updaters参数一般在做联动动画时使用的，用来决定是否影响联动动画的速度。
ChangeSpeed还有一些方法，可以用于全面控制动画的实行流程、时间相干属性和相干对象的处置惩罚。
名称分析add_updater用于将速度变化应用于更新器begin在动画开始时被调用时，举行初始化操作finish动画结束时被调用update_mobjects更新相干对象，如起始对象和（对于变换动画）目标对象clean_up_from_scene在动画结束后清算场景get_scaled_total_time返回动画所花费的时间interpolate在动画的每一帧被调用，用于设置动画的进度2. 使用示例

下面通过示例来演示怎样使用ChangeSpeed类来丰富动画的体现效果。
2.1. 变速移动的点

此示例在场景中创建了两个点，然后使用ChangeSpeed类来控制其移动动画。
通过speedinfo参数，设置第一个先减速移动，然后再加速移动，最后再次减速移动。
第二点与第一个点的速度变化恰好相反，并且两个点在运动过程中都采用线性速率函数。
  1. d1 = Dot(color=BLUE)
  2. d2 = Dot(color=RED)
  3. self.add(d1, d2)
  5. # 先慢后快再慢
  6. self.play(
  7.     ChangeSpeed(
  8.         d1.animate(run_time=2).shift(RIGHT * 5),
  9.         speedinfo={0.2: 0.5, 0.3: 2, 0.8: 0.5},
  10.         rate_func=linear,
  11.     ),
  12. )
  14. # 先快后慢再快
  15. self.play(
  16.     ChangeSpeed(
  17.         d2.animate(run_time=2).shift(LEFT * 5),
  18.         speedinfo={0.2: 2, 0.3: 0.5, 0.8: 2},
  19.         rate_func=linear,
  20.     ),
  21. )
复制代码

2.2. 变速旋转的正方形

先添加了一个正方形，然后利用ChangeSpeed类来调整其旋转动画。
根据speedinfo设定，正方形在动画开始的前 30% 时间内慢速旋转（速度因子为 0.5），之后在 70%~100% 时间内快速旋转（速度因子为 2），
同时使用平滑的速率函数，产生了变速旋转的动画效果。
  1. square = Square()
  3. # 正方形先慢速旋转 然后快速旋转
  4. self.play(
  5.     ChangeSpeed(
  6.         Rotate(square, angle=PI, run_time=3),
  7.         speedinfo={0.3: 0.5, 0.7: 2},
  8.         rate_func=smooth,
  9.     )
  10. )
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2.3. 结合更新器的变速缩放

首先创建了一个圆，并定义了一个更新器函数，使圆在每一帧渲染时按一定比例持续缩放。
接着通过ChangeSpeed类的静态方法add_updater将更新器应用到圆上，并根据speedinfo参数，使得更新器在动画中间部分速度变慢，从而实现了圆的变速缩放效果。
注意，这里要设置affects_speed_updaters=True，否则圆会匀速放大，使得speedinfo参数无效。
  1. circle = Circle()
  2. self.add(circle)
  4. # 定义一个更新器函数，使圆持续缩放
  5. def update_circle(circle, dt):
  6.     circle.scale(1 + 0.1 * dt)
  8. # 将更新器添加到圆上，并使用ChangeSpeed控制更新器的速度
  9. ChangeSpeed.add_updater(circle, update_circle)
  10. self.play(
  11.     ChangeSpeed(
  12.         Wait(4),
  13.         speedinfo={0.3: 2, 0.4: 0.4, 0.7: 0.4, 1: 2},
  14.         affects_speed_updaters=True,
  15.     )
  16. )
复制代码

2.4. 动画组中元素的差别速度

在场景中添加了两条水平方向且一上一下的直线，通过ChangeSpeed类作用于AnimationGroup来实现差别速度的动画效果。
由于speedinfo参数只能设置一种速度因子，为了使两条直线的变色速度不一样，这里使用了一个本领，设置两条直线变色的run_time不一样。
这样，即使它们的speedinfo参数一样，最终还是以差别节奏来变色。
  1. l1 = Line(LEFT * 3, RIGHT * 3).shift(UP)
  2. l2 = Line(LEFT * 3, RIGHT * 3).shift(DOWN)
  3. self.add(l1, l2)
  5. # 创建一个动画组，使两条线以不同的速度变色
  6. self.play(
  7.     ChangeSpeed(
  8.         AnimationGroup(
  9.             l1.animate(run_time=2).set_color(RED),
  10.             l2.animate(run_time=4).set_color(BLUE),
  11.         ),
  12.         speedinfo={
  13.             0.3: 1,
  14.             0.6: 0.5,
  15.             1: 1,
  16.         },
  17.         rate_func=linear,
  18.     )
  19. )
复制代码

3. 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（change_speed.py），
下载地址: 完整代码 (访问密码: 6872)

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