Manim教程：控制plot_line_graph的顶点圆点显示

本教程详细介绍了在manim动画库中使用`plot_line_graph`方法绘制折线图时，如何精确控制顶点圆点的显示。通过设置`add_vertex_dots`参数为`false`，用户可以轻松隐藏默认的顶点圆点，从而实现更简洁或自定义的图形效果。文章提供了具体的代码示例和使用说明，帮助用户优化manim图表的视觉呈现。

引言

Manim是一个功能强大的Python库，用于创建数学动画和可视化。在数据可视化方面，Axes对象的plot_line_graph方法是绘制折线图的常用工具。然而，该方法在默认情况下会在折线的每个数据点（即顶点）处绘制一个圆点。在某些场景下，用户可能希望隐藏这些顶点圆点，以获得更简洁的视觉效果，或为图表添加自定义的顶点标记。本文将深入探讨如何在Manim中使用plot_line_graph时精确控制这些顶点圆点的显示。

解决方案：使用 add_vertex_dots 参数

plot_line_graph方法提供了一个名为add_vertex_dots的布尔类型参数，专门用于控制顶点圆点的显示。

• 当add_vertex_dots设置为True（默认值）时，Manim会在每个数据点处绘制一个圆点。
• 当add_vertex_dots设置为False时，Manim将不会绘制这些顶点圆点，只显示连接数据点的线条。

通过简单地将此参数设置为False，即可轻松实现隐藏顶点圆点的需求。

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代码示例

以下是一个Manim场景的完整代码示例，演示了如何使用plot_line_graph方法绘制一条不带顶点圆点的折线图。

from manim import *

class LineGraphWithoutDots(Scene):
    def construct(self):
        # 1. 创建坐标系
        # 定义x轴和y轴的范围、长度、颜色等
        axes = Axes(
            x_range=[0, 10, 1],  # x轴从0到10，步长为1
            y_range=[0, 10, 1],  # y轴从0到10，步长为1
            x_length=7,          # x轴在场景中的长度
            y_length=5,          # y轴在场景中的长度
            axis_config={"color": BLUE}, # 坐标轴颜色
            tips=False,          # 不显示坐标轴箭头
        ).add_coordinates()      # 添加坐标轴刻度值

        # 将坐标系添加到场景中
        self.add(axes)

        # 2. 定义数据点
        # 数据点以(x, y)元组列表的形式表示
        data_points = [
            (1, 2),
            (2, 5),
            (3, 3),
            (4, 7),
            (5, 4),
            (6, 6),
            (7, 8),
        ]

        # 3. 绘制折线图，并隐藏顶点圆点
        # 通过设置 add_vertex_dots=False 来实现
        line_graph_no_dots = axes.plot_line_graph(
            graph_origin=axes.c2p(0, 0), # 指定图形原点与坐标系原点对齐
            x_values=[p[0] for p in data_points], # 从数据点中提取x值
            y_values=[p[1] for p in data_points], # 从数据点中提取y值
            line_color=RED,                      # 设置折线颜色
            add_vertex_dots=False,               # 关键：设置为False以隐藏顶点圆点
            # vertex_dot_radius=0.1,             # 当 add_vertex_dots=False 时，此参数无效
        )

        # 4. 将折线图添加到动画中
        self.play(Create(line_graph_no_dots))

        # 动画暂停2秒
        self.wait(2)

代码解析

1. 创建坐标系 (Axes): 我们首先实例化一个Axes对象，定义了其x轴和y轴的范围、在场景中的显示长度、颜色以及是否显示刻度值。这是绘制任何图表的基础。
2. 定义数据点 (data_points): data_points是一个列表，其中每个元素都是一个(x, y)元组，代表折线图上的一个点。
3. 绘制折线图 (axes.plot_line_graph):
   • graph_origin=axes.c2p(0, 0): 这个参数确保了折线图的原点与我们定义的坐标系的原点对齐。c2p方法将坐标系中的点转换为场景中的实际位置。
   • x_values 和 y_values: 从data_points列表中分别提取出所有x值和y值，作为绘制折线图的数据输入。
   • line_color=RED: 设置折线的颜色为红色，可以根据需求自定义。
   • add_vertex_dots=False: 这是本教程的核心。 通过将此参数明确设置为False，Manim在生成折线图时将跳过绘制每个数据点处的默认圆点。
   • vertex_dot_radius: 当add_vertex_dots为False时，此参数将不产生任何效果，因为它控制的是顶点圆点的半径。

注意事项与最佳实践

• 官方文档是最佳资源: 遇到任何Manim方法的使用问题，查阅官方文档是最高效的解决方案。plot_line_graph方法的详细参数说明可以在Manim官方文档中找到。
• 其他自定义选项: 即使隐藏了默认的顶点圆点，你仍然可以通过其他Manim对象（如Dot、Circle、Star等）手动在特定数据点位置添加自定义的标记，从而实现更灵活的视觉效果。
• 何时隐藏顶点圆点:
  • 简洁性: 当图表数据点非常密集，或者你希望强调线条趋势而非单个数据点时，隐藏圆点可以使图表更简洁。
  • 自定义标记: 当你需要用非默认圆点以外的形状、颜色或大小来标记数据点时，隐藏默认圆点是第一步。
  • 性能: 对于包含大量数据点的复杂图表，隐藏圆点理论上可以略微减少渲染开销，尽管对于大多数动画来说，这种差异微乎其微。

总结

在Manim中使用plot_line_graph方法绘制折线图时，隐藏默认的顶点圆点是一个常见且简单的需求。通过利用add_vertex_dots=False参数，用户可以轻松地控制图表的视觉呈现，使其更符合特定的设计要求或动画意图。掌握这一技巧，将有助于你创建更专业、更具表现力的Manim动画。

以上就是Manim教程：控制plot_line_graph的顶点圆点显示的详细内容，更多请关注php中文网其它相关文章！