用 python 制作高逼格的数学动画

来源：Python数据之道 (ID:PyDataLab)

作者：阳哥

大家好，我是阳哥。

01写在前面

最近几个月，我在微信视频号「价值前瞻」和「Python数据之道」发布了一些视频，有不少同学问到这些视频是怎么做的，用什么工具制作的。

今天来给大家揭秘。

02视频制作神器：Manim

最近，我在视频号上的视频，主要是用视频制作工具

Manim

来制作的。

Manim

真的是一款高逼格的视频制作工具，尤其是数学动画领域。

Manim

是斯坦福大学数学系小哥

Grant Sanderson

开源的python库，并用于 油管频道

3Blue1Brown

，来解说数学等相关内容。

可能大家没有听说过

3Blue1Brown

频道, 该频道在油管上拥有 400万+ 的粉丝，其发布的视频浏览量大部分都在百万级以上，有不少在千万级别，作为一个专业领域的博主，不得不令人佩服。

Manim 的魅力

Manim

是一个非常优秀的数学动画制作引擎，可以制作视频格式(

.mp4

)或动图格式的动画(

.gif

)，先来几个动画感受一下

Manim

的魅力：

版本说明

对于

Manim

的初学者，使用

Manim

时，对于其版本的选择还是有些需要注意的地方。

不同版本的代码、教程等，还是有稍许差异的。

目前

Manim

主要有三个版本：

• 3b1b 旧版：3blue1brown 自己维护的版本，使用 Cairo 作为后端；
• 3b1b 新版：3blue1brown 自己维护的版本，使用 OpenGL 和 moderngl 来进行 GPU 渲染，优点是速度快；
• Manim 社区版：社区版是2020年下半年才出来的版本，目前主要是 Manim 旧版的衍生，更新更活跃，有很好的文档和社区支持。当然，随着社区版的迭代更新，目前 3b1b 新版 的某些特性也在逐步容纳进来。

关于这几个版本如何选择的建议：

• 如果你是新接触这个工具的，建议可以从社区版开始，主要是社区版的文档教程比较齐全，其迭代的频率更快。
• 如果你是 Python 或者其他编程领域的资深人士，想体自己动手深入理解并优化这个工具，可以使用 3b1b 新版
• 对于 3b1b 旧版，我暂时没有更多的想法

Manim 的安装

在

Manim

3b1b 版本 和 社区版均提供了如何安装的文档：

• 3b1b 新版的安装文档：https://github.com/3b1b/manim
• 社区版的安装文档：https://docs.manim.community/en/stable/installation.html

有同学说安装是比较容易的，不过，我自己在安装过程中还是遇到了一些麻烦。

最终，上述两个版本我都安装了，大家可以自行尝试安装下。由于不同的电脑环境，有时候总会出现一些意想不到的bug，在这里我就不介绍如何安装了。

一些有意思的经历，在2019年的时候，我曾经尝试安装 3b1b 旧版 的

Manim

，几次安装失败后，成功的被劝退了。

要不是开始弄视频，估计也不会再次去尝试安装

Manim

，毕竟之前的阴影还在。

03我的 Manim 之路

3b1b 新版 的

Manim

和 社区版的

Manim

我都有安装并使用。

在最初的时候，我只安装了 3b1b 新版，在制作了一些视频后，觉得支持文档这方面对我而言还是有不少难度，不然就需要自己花大量时间去熟悉这个工具的源代码。

总的来说，刚开始使用 3b1b 新版，在效率方面会有一些折扣。

后面折腾了一阵，将社区版也安装好了，所以我主要是以使用社区版

Manim

为主。

社区版的文档、教程，可以在下面这个网站查询：

https://docs.manim.community/en/stable/tutorials/quickstart.html

我制作的视频主要在微信视频号「价值前瞻」和「Python数据之道」上发布：

• 价值前瞻，主要是读书、财经、思维等相关内容
• Python数据之道，主要是Python、算法、数学、IT等相关内容

价值前瞻

思维类

对于读书笔记、思维模型等内容，其实也是可以用

Manim

这个工具的，尤其是某些思维模型如果涉及某些数学常识相关的内容。

当然，这类视频，并不一定要用

Manim

这个稍显生硬的工具，也还是有其他很多更好的工具的。

我制作了一个 “复利效应” 相关的视频，如下：

财经类

时序数据的曲线绘制，在

Manim

上并没有提供现成的方法，但经过研究，其实也是可以实现的，如下：

对于企业的财务数据，分阶段的可视化，也可以想办法来实现，如下：

上面的效果，个人觉得，后续还可以继续优化，使切换过程更加平滑。

Python数据之道

在视频号「Python数据之道」上，目前主要有 算法系列、数学系列的视频。

算法方面，目前已经跟大家分享了10大经典排序算法的视频（点击下面图片链接查看）。

数学方面，主要是一些经典图形，以及一些基础内容的介绍，要做好数学类的视频，最最最主要的，还是要对数学原理有比较深入的理解，这个是最难滴~

此外，我还想弄一些跟Python相关的视频，暂时称之为 “好玩的Python”，最近的就是做了一个如何绘制圣诞树的视频。

类似的视频，有不少同学是用 Python 的

Turtle

包来绘制的，在这里我用

Manim

进行了绘制，效果如下：

04小结

不得不说，用

Manim

制作出来的视频，效果确实挺不错的。在使用过程中，也有一些小小的经验，想用

Manim

制作出高逼格的视频，需要注意的是：

• 每一个视频花费的时间，都会不少；
• 对 Manim 这个工具的源代码有足够的理解；
• 对 数学或算法知识有一定的理解；
• 所谓的高逼格，其实主要是在内容领域和视觉领域，内容领域体现的是内容的专业性，而视觉领域，则更多的是艺术效果，比如布局、配色等。

所有的这些因素，每个人在刚开始的时候，并不是都熟悉，但随着知识与经验的积累，会越来越好的。

为了更好的使用

Manim

，我建立一个 github 仓库，来整理相关的资源，目前还是一个起始阶段，欢迎大家提供建议！

地址如下：

https://github.com/liyangbit/ManimLab

大家读完顺手点下右下角的 “在看” ，就是最大的鼓励和支持了。