Manim实现线条发光效果

在动画制作中，发光效果是一种非常吸引眼球的视觉元素，它可以为简单的线条增添动态和活力。
今天，我们将通过Manim框架来实现一个线条的发光效果，并逐步解析代码，让你轻松掌握这个技巧。
准备工作

首先确保安装Manim社区版（ManimCE）：

1. pip install manim

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实现的思路

要让线条发光，我们需要在基础线条的周围添加一层层的“发光层”，并通过动态调整这些发光层的透明度和宽度，来模拟发光的效果。
主要思路和步骤如下：

• 创建基础线条：首先绘制一条普通的线条作为发光的基础。
  
• 添加发光层：在基础线条的周围添加多层线条，这些线条将作为发光效果的载体。
  
• 动态调整发光层属性：通过正弦波函数动态调整发光层的透明度和宽度，使其产生闪烁的发光效果。
  

实现的过程

按照实现的思路，下面逐步来实现：
创建基础线条

1. class PulsingGlowLine(Scene):
2.     def construct(self):
3.         # 创建基础直线
4.         line = Line(LEFT, RIGHT, color=BLUE, stroke_width=2).scale(3)
5.         line.set_stroke(width=2)
7.         # 第一阶段：绘制基础直线
8.         self.play(Create(line))
9.         self.wait(0.5)

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其中代码主要含义：

• Line(LEFT, RIGHT, color=BLUE, stroke_width=2)：创建了一条从左到右的蓝色线条，宽度为2。
  
• .scale(3)：将线条放大3倍，使其更明显。
  
• self.play(Create(line))：使用  Create  动画将线条绘制到场景中。
  
• self.wait(0.5)：暂停0.5秒，让用户有时间看清基础线条。
  

添加发光层

1.         # 创建发光效果组
2.         glow_group = VGroup()
3.         colors = [BLUE_A, BLUE_E, RED_A, RED_E]  # 发光颜色序列
4.         num_layers = 12  # 发光层数量
6.         # 创建多层发光效果
7.         for i in range(num_layers):
8.             glow = line.copy()
9.             phase = i / num_layers  # 相位控制
11.             # 设置发光层属性
12.             glow.set_stroke(
13.                 width=5 * (1 - phase) + 2,  # 宽度递减
14.                 color=colors[i % len(colors)],
15.                 opacity=0,  # 初始完全透明
16.             )
17.             glow_group.add(glow)

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其中代码主要含义：

• VGroup()：是一个组合对象，用于管理多个图形对象。
  
• colors：是一个颜色列表，用于为发光层指定不同的颜色。
  
• num_layers：定义了发光层的数量。
  
• 在循环中：通过  line.copy()  复制基础线条，并调整其宽度、颜色和透明度。
  
• width=5 * (1 - phase) + 2：使发光层的宽度从外到内逐渐减小。
  
• opacity=0：将发光层的初始透明度设置为完全透明，后续通过动态调整透明度来实现发光效果。
  

动态调整发光层属性

1.         # 将发光层放在基础线下方
2.         glow_group.set_z_index(line.z_index - 1)
3.         self.add(glow_group, line)
4.         self.wait()
6.         # 定义更新函数实现脉冲效果
7.         def update_glow(group, dt):
8.             # 使用正弦波生成动态参数
9.             t = self.time * 2  # 控制脉冲速度
10.             for i, glow in enumerate(group):
11.                 phase = i * 0.15  # 相位偏移量
12.                 intensity = (np.sin(t + phase) + 1) / 2  # 0-1之间波动
14.                 # 动态调整属性
15.                 glow.set_stroke(
16.                     opacity=intensity * 0.5,  # 透明度波动
17.                     width=5 * intensity + 2,  # 宽度波动
18.                 )
20.         # 添加持续更新器
21.         glow_group.add_updater(update_glow)
22.         self.wait(6)  # 展示6秒动态效果

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其中代码主要含义：

• glow_group.set_z_index(line.z_index - 1)：将发光层放在基础线条的下方，避免遮挡基础线条。
  
• update_glow：是一个更新函数，用于动态调整发光层的属性。
  
• self.time：是ManimCE内置的时间变量，表示动画播放的时间。
  
• np.sin(t + phase)：生成一个在-1到1之间波动的值，通过(np.sin(t + phase) + 1) / 2  将其转换为0到1之间的值，作为发光强度intensity。
  
• glow.set_stroke(opacity=intensity * 0.5, width=5 * intensity + 2)：动态调整发光层的透明度和宽度，使其产生闪烁的效果。
  
• glow_group.add_updater(update_glow)：将更新函数绑定到发光层组，使其在动画播放过程中持续更新。
  
• self.wait(6)：让动画展示6秒的发光效果。
  

结束动画

1.         # 移除更新器并保持最终状态
2.         glow_group.remove_updater(update_glow)
3.         self.remove(glow_group)
4.         self.wait()

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代码主要含义：

• glow_group.remove_updater(update_glow)：移除更新函数，停止发光效果的动态变化。
  
• self.remove(glow_group)：将发光层组从场景中移除。
  
• self.wait()：暂停动画，等待用户手动停止。
  

整个代码运行效果如下：

总结

通过这个文章，我们可以了解到：

• 发光效果 = 多层半透明描边 + 动态属性变化
  
• add_updater实现持续动画
  
• 三角函数创造平滑波动
  
• 相位差产生波浪效果
  

现在尝试修改参数创建你自己的特效吧！
比如，修改发光的颜色，发光的脉冲频率等等。

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