Manim实现闪光轨迹特效

在动画制作中，轨迹特效常常用于增强视觉效果，而带有闪光效果的轨迹更是能够吸引观众的注意力。

本文将介绍如何使用Manim动画库实现闪光轨迹特效。

1. 实现原理

下面的GlowingTracedPath类参考了Manim中的TracePath类，增加了闪光和渐变色的效果。

class GlowingTracedPath(VMobject):def __init__(self,traced_point_func: Callable,stroke_width: float = 2,stroke_color: ParsableManimColor | None = WHITE,dissipating_time: float | None = None,gradient_colors: list[ParsableManimColor] | None = None,  #glow_speed: int = 2,**kwargs,):"""构造函数Parameters:traced_point_func - 回调函数，用于获取被追踪点的当前位置stroke_width - 轨迹的宽度，默认为 2stroke_color - 轨迹的基本颜色，默认为白色dissipating_time - 轨迹的消散时间gradient_colors - 颜色渐变列表glow_speed - 闪光速度，控制轨迹闪光效果的快慢**kwargs - 用于传递额外的关键字参数到父类VMobject的构造函数中"""super().__init__(stroke_color=stroke_color,stroke_width=stroke_width,**kwargs,)self.glow_speed = glow_speedif not gradient_colors is None:self.set_color_by_gradient(gradient_colors)self.set_stroke(opacity=0.2)self.traced_point_func = traced_point_funcself.dissipating_time = dissipating_timeself.time = 1self.add_updater(self.update_path)def update_path(self, mob, dt):# 更新轨迹中的点new_point = self.traced_point_func()if not self.has_points():self.start_new_path(new_point)self.time += dtt = self.time * self.glow_speed  # 控制脉冲速度intensity = 0.25 * np.sin(t) + 0.75  # 0.5-1之间波动# 动态调整透明度self.set_stroke(opacity=intensity,  # 透明度波动)self.add_line_to(new_point)# 轨迹消散if self.dissipating_time:if self.time - 1 > self.dissipating_time:nppcc = self.n_points_per_curveself.set_points(self.points[nppcc:])

初始化函数(__init__)的参数，代码中已经有详细的注释，不再赘述。

至于更新轨迹的update_path方法，它的关键逻辑有：

• 获取新点：通过traced_point_func获取被追踪点的当前位置，并将其添加到轨迹的末尾
• 动态调整透明度：使用正弦函数np.sin生成一个在0.5到1之间波动的强度值intensity，并通过set_stroke方法动态调整轨迹的透明度，从而实现闪烁效果
• 轨迹消散：如果设置了dissipating_time参数，当轨迹的持续时间超过该值时，会移除轨迹的起始部分，使轨迹逐渐消失

此外，GlowingTracedPath类还会通过set_color_by_gradient方法为轨迹设置颜色渐变效果。

2. 使用示例

接下来我们通过几个示例来看看如何使用这个特效。

2.1. 渐变色轨迹

基于上面我们实现的GlowingTracedPath类，实现一个渐变色的轨迹非常简单。

a = Dot(RIGHT * 2)
b = GlowingTracedPath(a.get_center,gradient_colors=[BLUE, RED, YELLOW],
)
self.add(a, b)
self.play(a.animate(path_arc=PI / 2).shift(LEFT * 2), run_time=2)
self.play(a.animate(path_arc=-PI / 2).shift(LEFT * 2), run_time=2)

代码中，轨迹b追踪点a的位置，形成一个由参数gradient_colors指定的渐变色轨迹。

2.2. 轨迹逐渐消失

上面的示例中，轨迹不会消失，通过参数dissipating_time，可以指定轨迹存在的时间（单位：秒）。

b = GlowingTracedPath(a.get_center,gradient_colors=[BLUE, RED, YELLOW],dissipating_time=0.5,
)

将轨迹b的dissipating_time设置为0.5，也就是新产生的轨迹会在0.5秒后逐渐消失。

2.3. 轨迹闪烁

最后，来看看轨迹的闪光效果，下面的通过设置两种不同的glow_speed（闪烁的速度），

来比较不同速度下的闪烁效果。

a1 = Dot()
a2 = Dot()
b1 = GlowingTracedPath(a1.get_center,gradient_colors=[BLUE, RED, YELLOW],glow_speed=8,
)
b2 = GlowingTracedPath(a2.get_center,gradient_colors=[BLUE, RED, YELLOW],glow_speed=16,
)
self.add(a1, b1, a2, b2)heart1 = ImplicitFunction(lambda x, y: (x**2 + y**2 - 1) ** 3 - x**2 * y**3,color=PINK,x_range=[-1.5, 1.5],y_range=[-1.2, 1.8],
).shift(LEFT * 1.5)
heart2 = ImplicitFunction(lambda x, y: (x**2 + y**2 - 1) ** 3 - x**2 * y**3,color=PINK,x_range=[-1.5, 1.5],y_range=[-1.2, 1.8],
).shift(RIGHT * 1.5)self.play(MoveAlongPath(a1, heart1), MoveAlongPath(a2, heart2), run_time=4)

左边的心形glow_speed=8，右边的心形glow_speed=16，所以右边的闪烁速度会快一些。

3. 总结

通过GlowingTracedPath类，我们可以轻松地在Manim中实现带有闪光效果的轨迹。

这个类通过动态调整透明度和颜色渐变，结合轨迹的实时更新，创造出了引人注目的视觉效果。

无论是用于数学动画还是其他创意项目，这种特效都能为你的作品增添独特的魅力。