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朝阳凌源网站建设,wordpress添加网易云音乐,园林景观网站模板,开发平台选择1. 实现原理闪电特效通过LightningAnimation类实现#xff0c;该类继承自Manim的基础Animation类#xff0c;主要基于以下几个核心原理#xff1a;1.1. 折线生成与随机偏移闪电的基本形状是通过在起点和终点之间创建多个带有随机偏移的转折点来实现的#xff1a;# 初始化闪…1. 实现原理闪电特效通过LightningAnimation类实现该类继承自Manim的基础Animation类主要基于以下几个核心原理1.1. 折线生成与随机偏移闪电的基本形状是通过在起点和终点之间创建多个带有随机偏移的转折点来实现的# 初始化闪电的转折点def initialize_points(self):# 在起点和终点之间均匀分布转折点for i in range(1, self.num_points 1):t i / (self.num_points 1)# 基础位置self.points[i] self.start_point t * self.vector# 添加随机偏移perpendicular np.array([-self.direction[1], self.direction[0], 0])offset_strength self.distance * 0.1random_offset np.random.uniform(-offset_strength, offset_strength)self.points[i] random_offset * perpendicular这段代码首先在起点和终点之间均匀分布转折点然后对每个转折点添加垂直于闪电方向的随机偏移从而模拟闪电不规则的锯齿形状。1.2. 分叉闪电系统为了增强真实感代码实现了分叉闪电系统# 初始化分叉点for f in range(self.num_forks):# 随机选择分叉点在主闪电上的位置fork_start_index np.random.randint(2, self.num_points - 2)fork_start_point self.points[fork_start_index]# 计算分叉方向fork_direction self.direction np.array([np.random.uniform(-0.5, 0.5), np.random.uniform(-0.5, 0.5), 0])fork_direction fork_direction / np.linalg.norm(fork_direction)# 计算分叉终点和转折点# ...省略部分代码...系统会随机选择主闪电上的点作为分叉起点然后生成带有随机方向和长度的分叉闪电。每个分叉也有自己的随机转折点使其看起来更加自然。1.3. 动态变化效果闪电效果的动态变化主要通过interpolate_mobject方法实现该方法在动画过程中不断更新闪电的形状、颜色和透明度def interpolate_mobject(self, alpha):# 计算时间参数使用正弦波来创造闪烁效果time self.speed * alpha# 动态调整转折点位置# ...省略部分代码...# 动态调整透明度创造闪烁效果alpha_value self.alpha_range[0] (self.alpha_range[1] - self.alpha_range[0]) * (0.5 0.5 * np.sin(time * 20))self.lightning_line.set_stroke(opacityalpha_value)# 动态调整粗细thickness self.thickness_range[0] (self.thickness_range[1] - self.thickness_range[0]) * (0.5 0.5 * np.sin(time * 15))self.lightning_line.set_stroke(widththickness)# ...省略部分代码...代码使用正弦函数创造闪电的闪烁和粗细变化效果结合随机因素使每次播放的闪电效果都略有不同增强了视觉真实感。1.4. LightningAnimation 类的参数LightningAnimation 类提供了丰富的参数选项可以灵活调整闪电效果的各种特性。class LightningAnimation(Animation):闪电特效动画类通过创建多个带有尖锐转折的折线并动态调整折线的形状、颜色和透明度来模拟闪电的效果包含主闪电和分叉闪电效果def __init__(self,start_point,end_point,num_points10,thickness_range(0.1, 0.5),colorYELLOW,alpha_range(0.5, 1),speed1,num_forks3,fork_probability0.3,**kwargs):初始化闪电动画参数:- start_point: 闪电起点坐标- end_point: 闪电终点坐标- num_points: 闪电中的转折点数量- thickness_range: 闪电粗细范围 (最小值, 最大值)- color: 闪电颜色- alpha_range: 透明度范围 (最小值, 最大值)- speed: 动画速度- num_forks: 分叉闪电的数量- fork_probability: 分叉闪电出现的概率pass # 省略... ...参数主要含义位置参数start_point : 闪电的起点坐标使用 NumPy 数组表示 (x, y, z)end_point : 闪电的终点坐标同样使用 NumPy 数组表示 (x, y, z)形状与复杂度参数num_points : 闪电中的转折点数量默认为 10数值越大闪电的路径越复杂锯齿状越明显数值越小闪电越接近直线num_forks : 分叉闪电的数量默认为 3决定了闪电会产生多少个分支fork_probability : 分叉闪电出现的概率默认为 0.3控制每次动画播放时实际显示的分叉数量值为 0 时不会显示分叉值为 1 时所有分叉都会显示视觉效果参数thickness_range : 闪电粗细范围格式为 (最小值, 最大值)默认为 (0.1, 0.5)控制闪电的最大和最小宽度闪电在动画过程中会在此范围内动态变化color : 闪电颜色默认为 YELLOW可以使用 Manim 提供的颜色常量如 YELLOW、WHITE、BLUE 等alpha_range : 透明度范围格式为 (最小值, 最大值)默认为 (0.5, 1)控制闪电的透明度变化范围值越小闪电越透明动画参数speed : 动画速度默认为 1控制闪电闪烁和动态变化的速率数值越大闪电变化越快2. 使用示例LightningAnimation类提供了丰富的参数可以灵活调整闪电效果。下面是几个不同场景的使用示例2.1. 示例1黄色对角闪电class Example01(Scene):def construct(self):# 设置背景色为深色以突出闪电效果self.camera.background_color #0d0d1a # 深蓝色背景# 创建闪电从左上角到右下角带分叉效果start_point np.array([-5, 3, 0])end_point np.array([5, -3, 0])lightning LightningAnimation(start_point,end_point,num_points15, # 转折点数量colorYELLOW, # 闪电颜色thickness_range(0.15, 0.6), # 粗细范围speed2, # 动画速度num_forks5, # 分叉数量fork_probability0.4 # 分叉出现概率)# 播放闪电动画self.play(lightning, run_time2)self.wait()2.2. 示例2白色对角闪电class Example02(Scene):def construct(self):self.camera.background_color #0d0d1a# 创建闪电从右上角到左下角start_point np.array([5, 3, 0])end_point np.array([-5, -3, 0])lightning LightningAnimation(start_point,end_point,num_points12,colorWHITE,thickness_range(0.25, 0.7),speed1.5,num_forks4,fork_probability0.3,)self.play(lightning, run_time2)self.wait()2.3. 示例3蓝色垂直闪电class Example03(Scene):def construct(self):self.camera.background_color #0d0d1a# 创建闪电较短的垂直闪电start_point np.array([0, 4, 0])end_point np.array([0, 0, 0])lightning LightningAnimation(start_point,end_point,num_points8,colorBLUE,alpha_range(0.7, 1),thickness_range(0.1, 0.4),speed3,num_forks3,fork_probability0.5,)self.play(lightning, run_time1.5)self.wait()这些示例展示了如何通过调整参数来创建不同形状、颜色和特性的闪电效果以适应不同的场景需求。3. 总结3.1. 特效特点高度可定制通过调整参数可以创建各种不同类型的闪电效果真实感强结合随机因素和动态变化模拟真实闪电的不规则性和闪烁效果层次丰富主闪电和分叉闪电系统共同作用创造出复杂而自然的闪电效果易于集成作为Manim的Animation子类可以方便地与其他Manim动画元素结合使用3.2. 使用场景天气现象模拟在气象相关的可视化中展示雷电现象科幻与奇幻场景为魔法效果、能量释放或科幻场景增添视觉冲击力强调与过渡作为场景转换或重点内容强调的动态效果教育演示在物理课程中演示电场放电等相关概念艺术创作用于抽象动画和视觉艺术作品通过这个LightningAnimation类我们可以在Manim项目中轻松实现逼真的闪电特效为动画作品增添生动的视觉元素。