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scalerotate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_xstepgrid_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)