如何做出3blue1brown的动画视频

相信很多人都知道3Blue1Brown，这是一个由斯坦福大学的数学系学生Grant Sanderson 创建的YouTube 频道。该频道从独特的视觉角度解说高等数学，内容包括线性代数、微积分、神经网络、黎曼猜想、傅里叶变换以及四元数等等。

B站主要是一群汉化组的小伙伴在翻译视频并且上传，视频质量当然是非常高而且特色鲜明。因为他的视频不是用pr剪辑出来的，而是用程序写出来的。如果你用心去看几个视频你会发现门槛并不高，至少作为科普视频来说只要用心看和体会的确会有一些意想不到的收获。

为了能用可视化的方式让大家体会到数学中的几何之美，他自己写了做视频中的动画的脚本。过于有趣的π酱成功激发了我想在本地尝试运行动画脚本的想法，全网目前没有很好的系列学习manim引擎的入门教程，但在知乎和CSDN上还是有不少人在学习并且总结，安装教程还是可以找到滴。

环境依赖

Windows 10
Anaconda3
python 3.8.5

必要配置

动画制作引擎manim

manim下载到本地，之后解压后到一个合适的位置，即可使用（此为manim动画引擎所包含的全部文件）。

miktex

miktex直接安装即可,安装路径中不要包含中文！此为windows平台下的Tex套件，TeX 是一种排版语言，主要用于处理视频中包含的文字信息。

ffmpeg

ffmpeg同样直接安装，解压后将…/bin/目录添加进用户环境变量（此为音视频流处理软件)。

配置环境变量

对anaconda、ffmpeg的bin目录配置环境变量。

命令行测试

右击"Anaconda Prompt"-“更多”-“以管理员身份运行”
分别输入命令，

python --version
latex --version
xelatex --version
ffmpeg -version

当均输出正确的版本号则配置成功。否则检查文件的路径等问题。

创建manim

1. 打开前面下载并解压后的 manim 文件夹，该文件夹的路径就称为 manim的根目录，在该根目录中新建一个空白文件夹media，并在该根目录中新建一个名字为MEDIA_DIR的.txt文件。

2. 打开MEDIA_DIR.txt，输入刚刚新建的media文件夹所在的路径并保存。

跳转到manim的根目录

cd

之后安装一些必要的第三方库

python -m pip install -r requirements.txt

实例测试

python -m manim example_scenes.py SquareToCircle -pl

效果如下

python -m manim example_scenes.py WarpSquare -pl

python -m manim example_scenes.py WriteStuff -pl

python -m manim example_scenes.py UpdatersExample -pl

class OpeningManimExample(Scene):
    def construct(self):
        title = TextMobject("This is some \\LaTeX")
        basel = TexMobject(
            "\\sum_{n=1}^\\infty "
            "\\frac{1}{n^2} = \\frac{\\pi^2}{6}"
        )
        VGroup(title, basel).arrange(DOWN)
        self.play(
            Write(title),
            FadeInFrom(basel, UP),
        )
        self.wait()
​
        transform_title = TextMobject("That was a transform")
        transform_title.to_corner(UP + LEFT)
        self.play(
            Transform(title, transform_title),
            LaggedStart(*map(FadeOutAndShiftDown, basel)),
        )
        self.wait()
​
        grid = NumberPlane()
        grid_title = TextMobject("This is a grid")
        grid_title.scale(1.5)
        grid_title.move_to(transform_title)
​
        self.add(grid, grid_title)  # Make sure title is on top of grid
        self.play(
            FadeOut(title),
            FadeInFromDown(grid_title),
            ShowCreation(grid, run_time=3, lag_ratio=0.1),
        )
        self.wait()
​
        grid_transform_title = TextMobject(
            "That was a non-linear function \\\\"
            "applied to the grid"
        )
        grid_transform_title.move_to(grid_title, UL)
        grid.prepare_for_nonlinear_transform()
        self.play(
            grid.apply_function,
            lambda p: p + np.array([
                np.sin(p[1]),
                np.sin(p[0]),
                0,
            ]),
            run_time=3,
        )
        self.wait()
        self.play(
            Transform(grid_title, grid_transform_title)
        )
        self.wait()

参考文章：https://www.zhihu.com/question/57357012/answer/723888621