Manim实现闪光轨迹特效
<p>在动画制作中，轨迹特效常常用于增强视觉效果，而带有闪光效果的轨迹更是能够吸引观众的注意力。</p><p>本文将介绍如何使用<code>Manim</code>动画库实现闪光轨迹特效。</p>
<h1 id="1-实现原理">1. 实现原理</h1>
<p>下面的<code>GlowingTracedPath</code>类参考了<code>Manim</code>中的<code>TracePath</code>类，增加了闪光和渐变色的效果。</p>
<pre><code class="language-python">class GlowingTracedPath(VMobject):
def __init__(
self,
traced_point_func: Callable,
stroke_width: float = 2,
stroke_color: ParsableManimColor | None = WHITE,
dissipating_time: float | None = None,
gradient_colors: list | None = None,#
glow_speed: int = 2,
**kwargs,
):
"""
构造函数
Parameters:
traced_point_func - 回调函数，用于获取被追踪点的当前位置
stroke_width - 轨迹的宽度，默认为 2
stroke_color - 轨迹的基本颜色，默认为白色
dissipating_time - 轨迹的消散时间
gradient_colors - 颜色渐变列表
glow_speed - 闪光速度，控制轨迹闪光效果的快慢
**kwargs - 用于传递额外的关键字参数到父类VMobject的构造函数中
"""
super().__init__(
stroke_color=stroke_color,
stroke_width=stroke_width,
**kwargs,
)
self.glow_speed = glow_speed
if not gradient_colors is None:
self.set_color_by_gradient(gradient_colors)
self.set_stroke(opacity=0.2)
self.traced_point_func = traced_point_func
self.dissipating_time = dissipating_time
self.time = 1
self.add_updater(self.update_path)
def update_path(self, mob, dt):
# 更新轨迹中的点
new_point = self.traced_point_func()
if not self.has_points():
self.start_new_path(new_point)
self.time += dt
t = self.time * self.glow_speed# 控制脉冲速度
intensity = 0.25 * np.sin(t) + 0.75# 0.5-1之间波动
# 动态调整透明度
self.set_stroke(
opacity=intensity,# 透明度波动
)
self.add_line_to(new_point)
# 轨迹消散
if self.dissipating_time:
if self.time - 1 > self.dissipating_time:
nppcc = self.n_points_per_curve
self.set_points(self.points)
</code></pre>
<p>初始化函数(<code>__init__</code>)的参数，代码中已经有详细的注释，不再赘述。</p>
<p>至于更新轨迹的<code>update_path</code>方法，它的关键逻辑有：</p>
<ul>
<li><strong>获取新点</strong>：通过<code>traced_point_func</code>获取被追踪点的当前位置，并将其添加到轨迹的末尾</li>
<li><strong>动态调整透明度</strong>：使用正弦函数<code>np.sin</code>生成一个在<code>0.5</code>到<code>1</code>之间波动的强度值<code>intensity</code>，并通过<code>set_stroke</code>方法动态调整轨迹的透明度，从而实现闪烁效果</li>
<li><strong>轨迹消散</strong>：如果设置了<code>dissipating_time</code>参数，当轨迹的持续时间超过该值时，会移除轨迹的起始部分，使轨迹逐渐消失</li>
</ul>
<p>此外，<code>GlowingTracedPath</code>类还会通过<code>set_color_by_gradient</code>方法为轨迹设置颜色渐变效果。</p>
<h1 id="2-使用示例">2. 使用示例</h1>
<p>接下来我们通过几个示例来看看如何使用这个特效。</p>
<h2 id="21-渐变色轨迹">2.1. 渐变色轨迹</h2>
<p>基于上面我们实现的<code>GlowingTracedPath</code>类，实现一个渐变色的轨迹非常简单。</p>
<pre><code class="language-python">a = Dot(RIGHT * 2)
b = GlowingTracedPath(
a.get_center,
gradient_colors=,
)
self.add(a, b)
self.play(a.animate(path_arc=PI / 2).shift(LEFT * 2), run_time=2)
self.play(a.animate(path_arc=-PI / 2).shift(LEFT * 2), run_time=2)
</code></pre>
<p>代码中，<strong>轨迹b</strong>追踪<strong>点a</strong>的位置，形成一个由参数<code>gradient_colors</code>指定的渐变色轨迹。</p>
<p><img src="https://img2024.cnblogs.com/blog/83005/202509/83005-20250918192423063-356779301.gif" alt="" loading="lazy"></p>
<h2 id="22-轨迹逐渐消失">2.2. 轨迹逐渐消失</h2>
<p>上面的示例中，轨迹不会消失，通过参数<code>dissipating_time</code>，可以指定轨迹存在的时间（单位：秒）。</p>
<pre><code class="language-python">b = GlowingTracedPath(
a.get_center,
gradient_colors=,
dissipating_time=0.5,
)
</code></pre>
<p>将<strong>轨迹b</strong>的<code>dissipating_time</code>设置为<code>0.5</code>，也就是新产生的轨迹会在<code>0.5</code>秒后逐渐消失。</p>
<p><img src="https://img2024.cnblogs.com/blog/83005/202509/83005-20250918192423051-905866457.gif" alt="" loading="lazy"></p>
<h2 id="23-轨迹闪烁">2.3. 轨迹闪烁</h2>
<p>最后，来看看轨迹的闪光效果，下面的通过设置两种不同的<code>glow_speed</code>（闪烁的速度），</p>
<p>来比较不同速度下的闪烁效果。</p>
<pre><code class="language-python">a1 = Dot()
a2 = Dot()
b1 = GlowingTracedPath(
a1.get_center,
gradient_colors=,
glow_speed=8,
)
b2 = GlowingTracedPath(
a2.get_center,
gradient_colors=,
glow_speed=16,
)
self.add(a1, b1, a2, b2)
heart1 = ImplicitFunction(
lambda x, y: (x**2 + y**2 - 1) ** 3 - x**2 * y**3,
color=PINK,
x_range=[-1.5, 1.5],
y_range=[-1.2, 1.8],
).shift(LEFT * 1.5)
heart2 = ImplicitFunction(
lambda x, y: (x**2 + y**2 - 1) ** 3 - x**2 * y**3,
color=PINK,
x_range=[-1.5, 1.5],
y_range=[-1.2, 1.8],
).shift(RIGHT * 1.5)
self.play(MoveAlongPath(a1, heart1), MoveAlongPath(a2, heart2), run_time=4)
</code></pre>
<p><img src="https://img2024.cnblogs.com/blog/83005/202509/83005-20250918192423094-552193029.gif" alt="" loading="lazy"></p>
<p><strong>左边</strong>的心形<code>glow_speed=8</code>，<strong>右边</strong>的心形<code>glow_speed=16</code>，所以右边的闪烁速度会快一些。</p>
<h1 id="3-总结">3. 总结</h1>
<p>通过<code>GlowingTracedPath</code>类，我们可以轻松地在<code>Manim</code>中实现带有闪光效果的轨迹。</p>
<p>这个类通过动态调整透明度和颜色渐变，结合轨迹的实时更新，创造出了引人注目的视觉效果。</p>
<p>无论是用于数学动画还是其他创意项目，这种特效都能为你的作品增添独特的魅力。</p><br><br>
来源：https://www.cnblogs.com/wang_yb/p/19099538
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