manim边做边学--图形的创建与销毁
上一篇介绍了文字相关的创建和销毁动画，本篇介绍几个用于几何图形的创建和销毁动画效果类。[*]Create：用于在场景中生成一个完整的Mobject（可渲染对象）
[*]Uncreate：是Create的逆操作，用于将已经存在于场景中的Mobject从场景中移除
[*]DrawBorderThenFill：用于分两步展示一个图形对象
[*]ShowIncreasingSubsets：用于展示一个包含多个子对象的父对象中的子集逐步增加的过程
[*]ShowSubmobjectsOneByOne：专注于逐个显示一个复杂对象中的子对象
[*]SpiralIn：使对象以螺旋式的路径进入场景
1. 动画函数概要
上面的几个动画函数基本都是创建元素用的，用于销毁元素的只有Uncreate函数。
1.1. Create
Create动画效果的核心作用是将一个Mobject在场景中瞬间生成并显示出来。
它就像是一个开关，从不可见状态切换到可见状态，用于在场景中引入新的元素，如几何图形、文本对象等。
它的主要参数有：
参数名称类型说明mobjectVMobject要创建的动画对象lag_ratiofloat用于控制动画中对象出现的延迟比例introducerbool指定一个用于引入或引导动画对象的动画效果introducer参数不常用，它的具体用法和效果可能因版本而异。
1.2. Uncreate
与Create相反，Uncreate的主要作用是将场景中已经存在的Mobject从可见状态转换为不可见状态，实现对象的移除效果。
它的主要参数有：
参数名称类型说明mobjectVMobject要销毁的动画对象1.3. DrawBorderThenFill
DrawBorderThenFill适用于绘制有填充效果的图形。
比如在展示一个复杂的多边形或者自定义形状时，先绘制轮廓可以让观众清楚地看到图形的边界，然后再填充图形中间的部分。
它的主要参数有：
参数名称类型说明mobjectVMobject要创建的动画对象run_timefloat动画的持续时间rate_funcfunc动画的速率函数draw_border_animation_configdict绘制边框的动画配置fill_animation_configdict填充内部的动画配置1.4. ShowIncreasingSubsets
ShowIncreasingSubsets可以按照一定的顺序（通常是根据对象在集合中的顺序）逐个或者逐组地显示对象，具有很好的层次感和递进感，能够引导观众逐步理解整体对象是如何由各个部分组成的。
它的主要参数有：
参数名称类型说明groupVMobject要创建的动画对象（一般由多个子对象组成）1.5. ShowSubmobjectsOneByOne
ShowSubmobjectsOneByOne类似于ShowIncreasingSubsets，但更侧重于逐个显示一个复杂对象中的子对象。
比如在展示一个分层的图形结构（如多层嵌套的几何图形）或者一个具有多个组成部分的动画角色时，逐个显示子对象可以详细地展示其内部结构。
它的主要参数有：
参数名称类型说明groupVMobject要创建的动画对象（一般由多个子对象组成）1.6. SpiralIn
SpiralIn以其独特的螺旋式进入方式来吸引观众的注意力，使对象的出现更具动态感和空间感。
这种动画效果可以让场景看起来更加生动和富有创意。
它的主要参数有：
参数名称类型说明shapesVMobject要创建的动画对象scale_factorfloat控制对象沿螺旋路径进入场景时的缩放比例fade_in_fractionfloat控制对象在沿螺旋路径进入场景时的淡入效果2. 使用示例
下面还是通过示例来演示各种动画效果及其主要参数。
2.1. Create和Uncreate
这个示例通过设置速率函数演示元素的创建和销毁方式，示例中有3种速度，分别为匀速，逐渐变慢（按照时间的平方根来渲染）和逐渐变快（按照时间的平方来渲染）。
s1 = Square(color=BLUE)s2 = Square(color=GREEN)s3 = Square(color=YELLOW)VGroup(s1, s2, s3).scale(0.8).arrange(RIGHT, buff=0.5)self.play( Create(s1, rate_func=lambda x: x), Create(s2, rate_func=lambda x: np.sqrt(x)), Create(s3, rate_func=lambda x: x**2), run_time=2,)self.wait()self.play( Uncreate(s3, rate_func=lambda x: x), Uncreate(s2, rate_func=lambda x: np.sqrt(x)), Uncreate(s1, rate_func=lambda x: x**2), run_time=2,)
2.2. DrawBorderThenFill
DrawBorderThenFill动画的特点是先渲染边框，再填充内部，这个示例通过绘制一个简单的儿童画，来演示其特点。
t = Triangle(fill_opacity=1, fill_color=BLUE_D)s = Square(side_length=1.5, fill_opacity=1, fill_color=ORANGE)r = Rectangle(height=1, width=0.5, fill_opacity=1, fill_color=PURPLE)c1 = Circle()c2 = Circle()c3 = Circle()self.play(DrawBorderThenFill(t), run_time=run_time)self.play(DrawBorderThenFill(s), run_time=run_time)self.play(DrawBorderThenFill(r), run_time=run_time)self.play( DrawBorderThenFill(c1), DrawBorderThenFill(c2), DrawBorderThenFill(c3), run_time=run_time,)
2.3. ShowIncreasingSubsets和ShowSubmobjectsOneByOne
这个示例演示ShowIncreasingSubsets和ShowSubmobjectsOneByOne的区别，
ShowIncreasingSubsets是逐步渲染一个个子对象，已经渲染的子对象会保留下来；
而ShowSubmobjectsOneByOne虽然也是逐步渲染一个个子对象，但是渲染下一个子对象时，会清理上一个子对象。
所以，使用ShowSubmobjectsOneByOne时，始终只有一个子对象被显示出来。
# 创建一个由多个小正方形组成的大正方形squares = VGroup()colors = for x in range(3): for y in range(3): square = Square( side_length=0.5, stroke_width=1, stroke_color=RED, fill_opacity=0.5, fill_color=colors, ).shift(x * 0.5 * RIGHT + y * 0.5 * UP) squares.add(square)vg = VGroup(squares, squares.copy())vg.arrange(RIGHT, buff=1)# 使用ShowIncreasingSubsets动画展示# 使用ShowSubmobjectsOneByOne动画展示self.play( ShowIncreasingSubsets(vg), ShowSubmobjectsOneByOne(vg), run_time=3,)
2.4. SpiralIn
这个示例演示了SpiralIn函数通过旋转方式创建元素的方式，第一次的2个图形以默认的参数旋转进场；
第二次的3个图形则以更小的旋转半径（通过scale_factor参数）旋转进场。
c = Circle(color=GREEN_C, fill_opacity=1).shift(LEFT)s = Square(color=BLUE_D, fill_opacity=1).shift(UP)shapes = VGroup(c, s)self.play(SpiralIn(shapes))self.wait()self.remove(shapes)t = Triangle(color=RED_D, fill_opacity=1)shapes = VGroup(c, s, t)self.play(SpiralIn(shapes, scale_factor=0.5))
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（graph.py），
下载地址: 完整代码 (访问密码: 6872)
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