基础几何

圆、矩形、椭圆、弧、多边形、星形这些基本形，以及线、点、箭头的各种变体。

本页 11 条示例。代码引自 corpus/examples/basic/，截图为真机渲染的终态。

画一个圆

画面中央出现一个默认描边色的圆，动画是 Create 沿轮廓描出来。

画面

代码

"""画一个圆

@expect 画面中央出现一个默认描边色的圆，动画是 Create 沿轮廓描出来。"""

from manim import *


class CircleScene(Scene):
    def construct(self):
        circle = Circle(radius=1.2)
        self.play(Create(circle))
        self.wait(0.3)

方块旋转 45°

方块绕自身中心旋转 45°，位置与大小不变。

画面

代码

"""方块旋转 45°

@expect 方块绕自身中心旋转 45°，位置与大小不变。"""

from manim import *


class SquareRotateScene(Scene):
    def construct(self):
        square = Square(side_length=2, color=YELLOW)
        self.play(Create(square))
        # 旋转前存一份灰色 ghost：转完后它在原位，衬出「转了 45° 但中心与大小没变」
        ghost = square.copy().set_stroke(GREY, opacity=0.35)
        self.play(square.animate.rotate(PI / 4))
        label = Text("旋转 45°", font_size=26)
        label.move_to([0, -2.2, 0])
        self.add(ghost, label)
        self.wait(0.3)

矩形与圆角矩形

并排一个普通矩形与一个圆角矩形，四角圆滑差异肉眼可见。

画面

代码

"""矩形与圆角矩形

@expect 并排一个普通矩形与一个圆角矩形，四角圆滑差异肉眼可见。"""

from manim import *


class RectRoundedScene(Scene):
    def construct(self):
        rect = Rectangle(width=4, height=2, color=BLUE)
        rounded = RoundedRectangle(corner_radius=0.4, width=4, height=2, color=GREEN)
        rounded.shift(DOWN * 2.2)
        self.play(Create(rect), Create(rounded))
        self.wait(0.3)

椭圆与圆环

一个椭圆与一个圆环：环是中空的（内外两个半径）。

画面

代码

"""椭圆与圆环

@expect 一个椭圆与一个圆环：环是中空的（内外两个半径）。"""

from manim import *


class EllipseAnnulusScene(Scene):
    def construct(self):
        ellipse = Ellipse(width=4, height=2, color=TEAL)
        ellipse.shift(UP * 1.6)
        ring = Annulus(inner_radius=1, outer_radius=1.5, color=GREEN, fill_opacity=0.5)
        ring.shift(DOWN * 1.8)
        self.play(Create(ellipse), Create(ring))
        self.wait(0.3)

圆弧与扇形

一段圆弧（只描边）与一个扇形（弧 + 两条半径 + 填充）。

画面

代码

"""圆弧与扇形

@expect 一段圆弧（只描边）与一个扇形（弧 + 两条半径 + 填充）。"""

from manim import *


class ArcSectorScene(Scene):
    def construct(self):
        # 弧与扇形都用 -45°~+45° 的对称角度范围，左右对称构图
        arc = Arc(radius=1.5, start_angle=-PI / 4, angle=PI / 2, color=YELLOW)
        arc.shift(LEFT * 3.2)
        arc_label = Text("圆弧（只描边）", font_size=26, color=YELLOW)
        arc_label.move_to([-3.2, -2.2, 0])

        sector = Sector(radius=1.5, start_angle=-PI / 4, angle=PI / 2,
                        color=ORANGE, fill_opacity=0.5)
        sector.shift(RIGHT * 3.2)
        sector_label = Text("扇形（弧 + 半径 + 填充）", font_size=26, color=ORANGE)
        sector_label.move_to([3.2, -2.2, 0])

        self.play(Create(arc), Write(arc_label), Create(sector), Write(sector_label))
        self.wait(0.3)

三角形与正六边形

一个三角形与一个正六边形并排，边数与名字一致。

画面

代码

"""三角形与正六边形

@expect 一个三角形与一个正六边形并排，边数与名字一致。"""

from manim import *


class PolygonsScene(Scene):
    def construct(self):
        triangle = Triangle(color=YELLOW)
        hexagon = RegularPolygon(n=6, radius=1.2, color=GREEN)
        hexagon.shift(RIGHT * 3)
        self.play(Create(triangle), Create(hexagon))
        self.wait(0.3)

六角星

一个六角星轮廓，六个尖角清晰。

画面

代码

"""六角星

@expect 一个六角星轮廓，六个尖角清晰。"""

from manim import *


class StarScene(Scene):
    def construct(self):
        star = Star(n=6, outer_radius=1.5, color=GOLD)
        self.play(Create(star))
        self.wait(0.3)

按顶点画多边形

按给定顶点顺次连成的多边形，形状与顶点坐标相符。

画面

代码

"""按顶点画多边形

@expect 按给定顶点顺次连成的多边形，形状与顶点坐标相符。"""

from manim import *


class PolygonVerticesScene(Scene):
    def construct(self):
        vertices = [[-2, -1, 0], [0, 1.5, 0], [2, -1, 0]]
        poly = Polygon(*vertices, color=PURPLE)
        # 三颗灰点压在三个顶点上 + 各自的坐标小字：形状确实按这三组坐标连成
        dots = VGroup(*[Dot(v, color=GREY, radius=0.08) for v in vertices])
        label_a = Text("(-2, -1)", font_size=22).move_to([-2.3, -1.35, 0])
        label_b = Text("(0, 1.5)", font_size=22).move_to([0, 1.85, 0])
        label_c = Text("(2, -1)", font_size=22).move_to([2.3, -1.35, 0])
        labels = VGroup(label_a, label_b, label_c)
        self.play(Create(poly), FadeIn(dots), Write(labels))
        self.wait(0.3)

坐标系 + 函数曲线

一套坐标系上画出函数曲线，曲线走势与函数一致、贴着坐标刻度。

画面

代码

"""坐标系 + 函数曲线

@expect 一套坐标系上画出函数曲线，曲线走势与函数一致、贴着坐标刻度。
@note plot() 的 func 是 Python 函数——要过桥，见「构造器参数」组的同项
"""

from manim import *


class AxesPlotScene(Scene):
    def construct(self):
        ax = Axes(x_range=[-3, 3, 1], y_range=[-1, 3, 1])
        graph = ax.plot(lambda x: x * x / 3, color=GREEN)
        self.play(Create(ax), Create(graph))
        self.wait(0.3)

线、点、箭头

线、点、箭头各一个：箭头的一端有箭头帽，点在指定位置。

画面

代码

"""线、点、箭头

@expect 线、点、箭头各一个：箭头的一端有箭头帽，点在指定位置。"""

from manim import *


class LineDotArrowScene(Scene):
    def construct(self):
        line = Line(start=[-3, -1, 0], end=[3, -1, 0])
        # 红点挪到箭头终点右上，三个物体互不遮挡
        dot = Dot(point=[1.5, 1.8, 0], color=RED)
        arrow = Arrow(start=[-2, 1, 0], end=[0, 1, 0], color=ORANGE)
        self.play(Create(line), FadeIn(dot), GrowArrow(arrow))
        self.wait(0.3)

虚线、双箭头、弧线箭头

虚线是断续的、双箭头两端都有帽、弧线箭头带弧度，三者一眼可分。

画面

代码

"""虚线、双箭头、弧线箭头

@expect 虚线是断续的、双箭头两端都有帽、弧线箭头带弧度，三者一眼可分。
@note LEFT * 3 这类方向常量是 numpy 向量，逐元素运算要走真的 numpy
"""

from manim import *


class LineVariantsScene(Scene):
    def construct(self):
        dashed = DashedLine(start=LEFT * 3, end=RIGHT * 3, color=GREY)
        # DoubleArrow 的箭头帽与杆脱节（适配层 bug），用两支反向 Arrow 叠出双端帽
        double = Arrow(start=LEFT * 2 + DOWN * 2, end=RIGHT * 2 + DOWN * 2,
                       color=ORANGE)
        double_back = Arrow(start=RIGHT * 2 + DOWN * 2, end=LEFT * 2 + DOWN * 2,
                            color=ORANGE)
        curved = CurvedArrow(start_point=LEFT * 2, end_point=RIGHT * 2, angle=PI / 3, color=TEAL)
        curved.shift(UP * 1.8)
        self.play(Create(dashed), GrowArrow(double), GrowArrow(double_back), Create(curved))
        self.wait(0.3)