manim边做边学--多面体
在Manim中，对于多面体，有一系列封装好的类可以直接使用。使用它们，可以方便快速的构建正多面体：
[*]Polyhedron：通过顶点和面的参数构建任意多面体
[*]Tetrahedron：四面体
[*]Octahedron：八面体
[*]Dodecahedron：十二面体
[*]Icosahedron：二十面体
这些类使得在动画中直观地展示多面体成为可能，有助于理解多面体的几何形状和它们的属性。
特别是在数学和科学教学中，使用这些类制作的动画可以增强教学效果，使学生更容易理解抽象的几何概念。
1. 主要参数
Tetrahedron，Octahedron，Dodecahedron和Icosahedron都是正多面体，
所以参数比较简单，只有一个edge_length，表示多面体的边长。
Polyhedron作为不定面数的多面体，参数稍微多一些：
参数名称类型说明vertex_coords[] / np.ndarray定义多面体所有顶点的坐标faces_list[]定义多面体的各个面faces_configdict为多面体的面提供额外的配置信息graph_configdict配置多面体的图结构参数faces_list中定义的是面的顶点索引（也就是参数vertex_coords中顶点的索引），可以确定多面体的各个面的形状和位置。
参数faces_config为多面体的面设置颜色、透明度、材质等属性，从而增强动画的视觉效果。
参数graph_config用于调整多面体图的连通性、边的权重等属性，这在某些特定的数学动画或物理模拟中可以发挥作用。
2. 主要方法
这些多面体的类没有什么自己特有的方法，通用的设置样式和动画（比如平移，旋转和缩放等）的方法都支持。
3. 使用示例
下面通过几个示例来演示各个多面体在动画中的应用。
3.1. 自定义多面体
此示例展示了如何使用Polyhedron类创建自定义多面体。
通过定义顶点坐标和面列表，可以创建任意形状的多面体。
# 定义顶点坐标vertex_coords = [ , , [-1, -1, 1], [-1, 1, -1], ,]# 定义面（由顶点索引组成）faces_list = [ , , , ,]# 创建Polyhedron对象p = Polyhedron(vertex_coords, faces_list)p.faces.set_color(GREEN)p.faces.set_color(YELLOW)p.faces.set_color(RED)p.faces.set_color(BLUE)self.play(Create(p))
3.2. 十二面体
此示例展示了Dodecahedron类的使用，该类是Polyhedron的一个特例，用于创建标准的十二面体。
无需手动定义顶点和面，只需实例化对象并设置颜色等属性。
# 创建十二面体对象d = Dodecahedron()d.faces.set_color(GREEN)self.play(Create(d))self.play(d.animate.scale(0.5))
3.3. 二十面体
此示例展示了Icosahedron类的使用，该类用于创建标准的二十面体。
通过设置fill_opacity属性，可以控制多面体的填充透明度，
此外，通过旋转多面体，可以展示其不同的视角。
# 创建二十面体对象i = Icosahedron()i.faces.set_color(RED)i.faces.set_opacity(0.6)self.play(Create(i))# 旋转多面体以展示其形状self.play(i.animate.rotate(PI / 4, axis=OUT))
3.4. 八面体与四面体
此示例同时展示了Octahedron和Tetrahedron类的使用，这两个类分别用于创建标准的八面体和四面体。
通过将它们移动到场景的不同位置，可以清晰地展示这两个多面体的形状和大小差异。
# 创建八面体对象o = Octahedron()o.faces.set_color(YELLOW)# 创建四面体对象t = Tetrahedron()t.faces.set_color(PURPLE)self.play(Create(o), Create(t))self.play( o.animate.move_to(LEFT), t.animate.move_to(RIGHT),)
4. 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（polyhedron.py），
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