箭头向量场

限定名称: manim.mobject.vector\_field.ArrowVectorField

class ArrowVectorField(func, color=None, color_scheme=None, min_color_scheme_value=0, max_color_scheme_value=2, colors=[ManimColor('#236B8E'), ManimColor('#83C167'), ManimColor('#FFFF00'), ManimColor('#FC6255')], x_range=None, y_range=None, z_range=None, three_dimensions=False, length_func=<function ArrowVectorField.<lambda>>, opacity=1.0, vector_config=None, **kwargs)[source]

基础:VectorField

由一组变化向量表示的VectorField

向量场总是基于一个定义每个位置的Vector的函数。 这个函数的值显示为一个向量网格。 默认情况下,每个向量的颜色由其大小决定。 然而,也可以使用其他颜色方案。

Parameters:
  • func (Callable[[np.ndarray], np.ndarray]) – 定义向量场中每个位置变化率的函数。

  • color (ParsableManimColor | None) – 矢量场的颜色。如果设置,则禁用基于位置的着色。

  • color_scheme (Callable[[np.ndarray], float] | None) – 一个将向量映射到单个值的函数。该值给出了使用min_color_scheme_valuemax_color_scheme_valuecolors定义的颜色渐变中的位置。

  • min_color_scheme_value (float) – color_scheme 函数的值将被映射到 colors 中的第一个颜色。较低的值也会导致渐变的第一个颜色。

  • max_color_scheme_value (float) – color_scheme 函数的值,将被映射到 colors 中的最后一个颜色。较高的值也会导致渐变的最后一个颜色。

  • colors (Sequence[ParsableManimColor]) – 定义向量场颜色渐变的颜色。

  • x_range (Sequence[float]) – 一个包含 x_min, x_max, delta_x 的序列

  • y_range (Sequence[float]) – y_min, y_max, delta_y 的序列

  • z_range (Sequence[float]) – z_min、z_max、delta_z 的序列

  • three_dimensions (bool) – 启用三维模式。默认设置为False,如果z_range不为None,则自动变为True。

  • length_func (Callable[[float], float]) – 确定向量显示大小的函数。传递的是向量的实际大小,返回值将用作向量的显示大小。默认情况下,这用于限制向量的显示大小,以减少混乱。

  • opacity (float) – 箭头的不透明度。

  • vector_config (dict | None) – 传递给Vector构造函数的额外参数

  • kwargs – 传递给VGroup构造函数的额外参数

示例

示例:基本用法

../_images/BasicUsage-1.png
from manim import *

class BasicUsage(Scene):
    def construct(self):
        func = lambda pos: ((pos[0] * UR + pos[1] * LEFT) - pos) / 3
        self.add(ArrowVectorField(func))
class BasicUsage(Scene):
    def construct(self):
        func = lambda pos: ((pos[0] * UR + pos[1] * LEFT) - pos) / 3
        self.add(ArrowVectorField(func))

示例:尺寸和间距

from manim import *

class SizingAndSpacing(Scene):
    def construct(self):
        func = lambda pos: np.sin(pos[0] / 2) * UR + np.cos(pos[1] / 2) * LEFT
        vf = ArrowVectorField(func, x_range=[-7, 7, 1])
        self.add(vf)
        self.wait()

        length_func = lambda x: x / 3
        vf2 = ArrowVectorField(func, x_range=[-7, 7, 1], length_func=length_func)
        self.play(vf.animate.become(vf2))
        self.wait()
class SizingAndSpacing(Scene):
    def construct(self):
        func = lambda pos: np.sin(pos[0] / 2) * UR + np.cos(pos[1] / 2) * LEFT
        vf = ArrowVectorField(func, x_range=[-7, 7, 1])
        self.add(vf)
        self.wait()

        length_func = lambda x: x / 3
        vf2 = ArrowVectorField(func, x_range=[-7, 7, 1], length_func=length_func)
        self.play(vf.animate.become(vf2))
        self.wait()

示例:着色

../_images/Coloring-1.png
from manim import *

class Coloring(Scene):
    def construct(self):
        func = lambda pos: pos - LEFT * 5
        colors = [RED, YELLOW, BLUE, DARK_GRAY]
        min_radius = Circle(radius=2, color=colors[0]).shift(LEFT * 5)
        max_radius = Circle(radius=10, color=colors[-1]).shift(LEFT * 5)
        vf = ArrowVectorField(
            func, min_color_scheme_value=2, max_color_scheme_value=10, colors=colors
        )
        self.add(vf, min_radius, max_radius)
class Coloring(Scene):
    def construct(self):
        func = lambda pos: pos - LEFT * 5
        colors = [RED, YELLOW, BLUE, DARK_GRAY]
        min_radius = Circle(radius=2, color=colors[0]).shift(LEFT * 5)
        max_radius = Circle(radius=10, color=colors[-1]).shift(LEFT * 5)
        vf = ArrowVectorField(
            func, min_color_scheme_value=2, max_color_scheme_value=10, colors=colors
        )
        self.add(vf, min_radius, max_radius)

方法

get_vector

在向量场中创建一个向量。

属性

animate

用于动画化self的任何方法的应用。

animation_overrides

color

depth

mobject的深度。

fill_color

如果有多种颜色(用于渐变),则返回第一个颜色

height

mobject的高度。

n_points_per_curve

sheen_factor

stroke_color

width

mobject的宽度。

_original__init__(func, color=None, color_scheme=None, min_color_scheme_value=0, max_color_scheme_value=2, colors=[ManimColor('#236B8E'), ManimColor('#83C167'), ManimColor('#FFFF00'), ManimColor('#FC6255')], x_range=None, y_range=None, z_range=None, three_dimensions=False, length_func=<function ArrowVectorField.<lambda>>, opacity=1.0, vector_config=None, **kwargs)

初始化自身。有关准确的签名,请参阅 help(type(self))。

Parameters:
  • func (Callable[[np.ndarray], np.ndarray])

  • 颜色 (ParsableManimColor | )

  • color_scheme (可调用[[np.ndarray], float] | )

  • min_color_scheme_value (float)

  • max_color_scheme_value (float)

  • 颜色 (序列[可解析的Manim颜色])

  • x_range (序列[浮点数])

  • y_range (序列[浮点数])

  • z_range (序列[浮点数])

  • three_dimensions (bool)

  • length_func (Callable[[float], float])

  • 不透明度 (浮点数)

  • vector_config (dict | None)

get_vector(point)[来源]

在向量场中创建一个向量。

创建的向量基于向量场的函数,并根植于给定点。颜色和长度符合该向量场的规格。

Parameters:

point (ndarray) – 向量的根点。