manim边学边做--圆弧形

善文善语

圆弧形可以算是一种特殊的圆形，它是圆形的一部分。
manim中，单独为圆弧形状封装了几个模块：

• Arc：通用的圆弧，根据半径和角度来绘制圆弧
  
• ArcBetweenPoints：根据两个点和角度来绘制圆弧
  
• AnnularSector：环形圆弧，相当于是圆环的一部分
  
• Sector：扇形，始终是1/4个圆环。
  

其中，ArcBetweenPoints和AnnularSector继承自Arc，Sector继承自AnnularSector。

圆弧系列的模块位于manim中的Mobject之下。
1. 主要参数

模块Arc的主要参数有：
参数名称类型说明radiusfloat圆弧的半径start_anglefloat圆弧开始的弧度anglefloat圆弧的弧度num_componentsint组成弧的片段，这个值越大，弧越圆滑arc_centerPoint3D圆弧对应的圆心位置圆弧的起点和终点是由start_angle和angle控制的，
start_angle参数控制圆弧的起点，默认值是0（圆心右边为0度）；
angle参数是圆弧的弧度，start_angle + angle的值就是圆弧的终点，
angle是逆时针计算的。

模块ArcBetweenPoints的主要参数有：
参数名称类型说明startPoint3D圆弧的起点endPoint3D圆弧的终点anglefloat圆弧的弧度raduisfloat圆弧的半径这个模块是根据两个点（start和end）来绘制圆弧，
angle和raduis参数只能设置一个，用来控制圆弧的弧长。
start和end固定时，angle越大，弧长越长；raduis越大，弧长越短。
模块AnnularSector的主要参数有：
参数名称类型说明inner_radiusfloat环状弧形的内半径outer_radiusfloat环状弧形的外半径start_anglefloat环状弧形开始的弧度anglefloat环状弧形的弧度inner_radius和outer_radius的差形成了一个环形；
start_angle和angle的含义与模块Arc中的同名参数一样。
模块Sector的主要参数：
参数名称类型说明inner_radiusfloat环状弧形的内半径outer_radiusfloat环状弧形的外半径Sector模块只有inner_radius和outer_radius两个参数，因为它默认为1/4个圆环。
2. 主要方法

这几个模块的作用主要是展示图形，所以方法不多，常用的有两个：
名称说明get_arc_center获取弧形当前的圆心坐标move_arc_center_to设置弧形新的圆心坐标3. 使用示例

下面分别针对4种圆弧形的模块的参数，演示一些示例。
3.1. 通用圆弧

通用的的圆弧Arc是最常用的，start_angle和angle设置圆弧的起点和弧度，
arc_center设置圆弧的位置，radius控制圆弧的大小。

1. Arc(
2.     arc_center=LEFT * 2,
3.     angle=PI,
4. )
5. Arc(
6.     radius=1.5,
7.     arc_center=RIGHT,
8.     angle=PI,
9. )
10. Arc(
11.     start_angle=PI / 2,
12.     angle=PI / 2,
13.     arc_center=LEFT * 2 + DOWN * 2,
14. )
15. Arc(
16.     start_angle=PI,
17.     angle=PI * 3 / 2,
18.     arc_center=RIGHT + DOWN * 1.5,
19. )

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3.2. 根据两点生成圆弧

从固定的两点生成圆弧ArcBetweenPoints也是在制作动画时常用的方式，
参数start和end设置圆弧的起点和终点；
angle和radius设置圆弧的弯曲程度，这两个参数只能使用一个，同时设置时只有radius生

1. ArcBetweenPoints(
2.     start.get_center(),
3.     end.get_center(),
4.     radius=0.8,
5. )
7. ArcBetweenPoints(
8.     start.get_center(),
9.     end.get_center(),
10.     radius=1.6,
11. )
13. ArcBetweenPoints(
14.     start.get_center(),
15.     end.get_center(),
16.     angle=PI / 2,
17. )
19. ArcBetweenPoints(
20.     start.get_center(),
21.     end.get_center(),
22.     angle=PI,
23. )

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前两个示例用radius控制圆弧的度数，后两个示例用angle控制圆弧的度数。

3.3. 环形的圆弧

环形的圆弧AnnularSector可以理解成增加了厚度的圆弧。
它可以使用Arc的参数，不同之处在于它的半径有两个，一个是inner_radius，一个是outer_radius。
这两个半径之差就是环形的厚度。

1. AnnularSector(
2.     inner_radius=0.5,
3.     outer_radius=1.5,
4.     angle=PI,
5. )
6. AnnularSector(
7.     inner_radius=0.5,
8.     outer_radius=0.8,
9.     angle=PI,
10. )
11. AnnularSector(
12.     start_angle=PI / 2,
13.     angle=PI / 2,
14.     inner_radius=0.5,
15.     outer_radius=1.5,
16. )
17. AnnularSector(
18.     start_angle=PI,
19.     angle=PI * 3 / 2,
20.     inner_radius=0.5,
21.     outer_radius=0.8,
22. )

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3.4. 扇形

扇形Sector是一种简化的AnnularSector，它固定为1/4个圆环。

1. Sector(
2.     inner_radius=0.5,
3.     outer_radius=1.5,
4. )
5. Sector(
6.     inner_radius=0.5,
7.     outer_radius=0.8,
8. )
9. Sector(
10.     inner_radius=1,
11.     outer_radius=1.5,
12. )
13. Sector(
14.     inner_radius=0.3,
15.     outer_radius=1.8,
16. )

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4. 附件

文中完整的代码放在网盘中了（arc.py），
下载地址: 完整代码 (访问密码: 6872)

来源:https://www.cnblogs.com/wang_yb/p/18368851
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