交互式开发

相关源文件

• docs/source/documentation/constants.rst
• docs/source/documentation/custom_config.rst
• docs/source/getting_started/configuration.rst
• docs/source/getting_started/example_scenes.rst
• docs/source/index.rst
• example_scenes.py
• manimlib/__init__.py
• manimlib/__main__.py
• manimlib/config.py
• manimlib/constants.py
• manimlib/default_config.yml
• manimlib/extract_scene.py
• manimlib/logger.py
• manimlib/mobject/interactive.py
• manimlib/module_loader.py
• manimlib/scene/interactive_scene.py
• manimlib/scene/scene.py
• manimlib/scene/scene_embed.py
• manimlib/scene/scene_file_writer.py
• manimlib/window.py

目的与范围

ManimGL 中的交互式开发是一项强大的功能，它允许您暂停动画并通过 IPython shell 或直接的鼠标/键盘操作实时与动画进行交互。这对于快速开发、调试和微调动画特别有价值，无需重新启动渲染过程。

本页面介绍了如何进入交互模式、使用交互式 shell 以及在场景中直接操作对象。有关以编程方式创建动画的信息，请参阅“动画系统”页面。

进入交互模式

embed() 方法

进入交互模式最简单的方法是在场景的 construct 方法中调用 self.embed()

命令行集成

您也可以在使用 ManimGL 时使用 -e 标志在特定行插入一个嵌入点

这会在您代码的第 10 行自动插入 self.embed()。

交互式开发工作流程

来源：manimlib/scene/scene.py202-218 manimlib/scene/scene_embed.py201-218 manimlib/__main__.py34-46

交互式 Shell 功能

启动交互式 shell 时，您可以访问：

1. 场景上下文：在 embed() 之前定义的所有变量都可以在 shell 中使用。
2. 缩短的命令：使用命令的简写形式（不带 self.）
3. 实时更新：更改会立即反映在动画窗口中。
4. 状态管理：保存、撤销和重做场景状态。
5. 代码检查点：运行带检查点的代码块。

快捷函数

交互式 shell 提供以下快捷函数：

快捷键	等效	描述
play	self.play	运行动画
wait	self.wait	暂停给定时间
add	self.add	将对象添加到场景
remove	self.remove	从场景中移除对象
clear	self.clear	清除所有对象
focus	self.focus	聚焦窗口
save_state	self.save_state	保存当前场景状态
undo	self.undo	恢复到之前的状态
redo	self.redo	重做已撤销的操作
i2g	self.i2g	从 ID 获取组
i2m	self.i2m	从 ID 获取 mobject
checkpoint_paste		运行带检查点的复制代码
clear_checkpoints		清除保存的检查点
reload		重新加载场景

来源：manimlib/scene/scene_embed.py63-79 manimlib/scene/scene.py651-677

交互式架构

来源：manimlib/scene/scene.py202-218 manimlib/scene/scene_embed.py22-204 manimlib/scene/interactive_scene.py65-693 manimlib/window.py23-243

视觉选择与操作

InteractiveScene 类提供了通过鼠标和键盘控件的高级对象选择和操作功能。

选择控件

• 按住 s 并单击以选择一个对象。
• 按住 s 并拖动以在矩形内选择对象。
• 按 u 取消选择所有对象。
• Cmd/Ctrl + a 选择所有对象。
• Cmd/Ctrl + t 在顶层和详细选择之间切换。

操作控件

• 按住 g 来抓取和移动选定的对象。
• 按住 h 将移动限制在水平方向（X 轴）。
• 按住 v 将移动限制在垂直方向（Y 轴）。
• 按住 t 调整选定对象的大小。
• 使用箭头键微调选定的对象。
• 按 c 显示选定对象的颜色调色板。

剪贴板操作

• Cmd/Ctrl + c 复制选定的对象。
• Cmd/Ctrl + v 粘贴对象/文本。
• Cmd/Ctrl + x 剪切选定的对象。
• Cmd/Ctrl + z 撤销。
• Cmd/Ctrl + Shift + z 重做。
• Cmd/Ctrl + g 对选定对象进行分组。
• Cmd/Ctrl + Shift + g 对选定对象进行取消分组。

相机控制

• 按住 f 平移相机。
• 使用滚轮放大/缩小。
• 按住 d 进行 3D 旋转。
• 按 r 重置相机视图。
• 按 k 切换准星光标。
• 按 i 显示坐标信息。

来源：manimlib/scene/interactive_scene.py86-141 manimlib/default_config.yml103-116

交互式命令流

来源：manimlib/scene/scene.py202-218 manimlib/scene/scene_embed.py35-99 manimlib/window.py155-239

使用示例

这是一个展示如何使用交互式开发的完整示例。

在交互式 shell 中，您可以尝试：

来源：example_scenes.py648-692

检查点系统

检查点系统允许您通过复制代码块并使用 checkpoint_paste() 来重新运行它们。

1. 复制一个以注释开头的代码块（例如，# Animation 1）。
2. 在 shell 中运行 checkpoint_paste()。
3. 进行更改并再次复制相同的块。
4. 再次运行 checkpoint_paste() - 场景将恢复到第一次运行时的状态。

这对于迭代优化动画序列特别有用。

来源：manimlib/scene/scene_embed.py151-203

自动重载

与 --autoreload 标志一起使用时，对 Python 模块的更改将在交互式 shell 中被自动检测和重新加载。

您也可以通过在 shell 中调用 reload() 来手动重新加载带有更改的场景。

来源：manimlib/scene/scene_embed.py142-150 manimlib/config.py329-331 manimlib/module_loader.py23-176

提示和最佳实践

1. 用于实验：交互模式非常适合尝试不同的动画和参数。

2. 保存状态：在进行重大更改之前使用 save_state() 以便轻松撤销。

3. 检查点注释：使用一致的注释开始代码块，以利用检查点系统。

4. 使用简短命令：请记住在 shell 中使用命令的简短形式（play() 而不是 self.play()）。

5. 窗口焦点：如果窗口失去焦点，请使用 focus() 将其重新激活。

6. 对象 ID 访问：使用 i2m(id) 通过 ID 获取对象，这在引用先前创建的对象时很有用。