Manim的一个用于数学动画的 Python 库中渲染代码的功能。

news2024/9/20 14:48:54

   Code 函数是 Manim（一个强大的数学动画库）中的一个重要工具，旨在将代码片段以视觉化的方式呈现。在教育和演示场合中，向观众展示算法或代码逻辑时，清晰的视觉效果是必不可少的。通过 Code 函数，用户可以轻松地将特定编程语言的代码导入，并且自定义其外观，包括字体、颜色、背景形状和行间距等。

该函数支持多种编程语言，如 Python、Java 和 C++ 等，使得用户能够根据需要选择语言并进行语法高亮。此外，Code 函数还实现了行号功能，方便观众追踪上下文，从而增强理解。通过调节参数，如 tab_width 和 line_spacing，用户可以精细控制代码的表现形式。这种功能让 Manim 在编程教育和技术讲座中，成为一个极具价值的工具，不仅能展示数学概念，还能有效传达编程思想。

Code(file_name=None, code=None, tab_width=3, line_spacing=0.3, font_size=24, 
font='Monospace', stroke_width=0, margin=0.3, indentation_chars='    ', 
background='rectangle', background_stroke_width=1, 
background_stroke_color=ManimColor('#FFFFFF'), corner_radius=0.2, insert_line_no=True, 
line_no_from=1, line_no_buff=0.4, style='vim', language=None, generate_html_file=False, 
warn_missing_font=True, **kwargs)

Code 函数用于在 Manim 中渲染代码段。它允许用户配置各种属性，例如字体、背景样式、行号等，以便可以精确地控制代码的视觉表现。

参数解释

  1. file_name (default: None):
    指定代码文件的名称，如果为 None，则需要通过 code 参数提供代码。

  2. code (default: None):
    要渲染的代码内容。如果不提供 file_name，则必须提供此参数。

  3. tab_width (default: 3):
    每个制表符的宽度，以空格数表示。

  4. line_spacing (default: 0.3):
    行之间的间距。

  5. font_size (default: 24):
    代码字体的大小。

  6. font (default: 'Monospace'):
    使用的字体样式，默认是等宽字体。

  7. stroke_width (default: 0):
    文字的笔画宽度。

  8. margin (default: 0.3):
    代码框的边距。

  9. indentation_chars (default: ' '):
    表示缩进的字符，通常为空格字符。

  10. background (default: 'rectangle'):
    背景形状，可以是矩形或其他形状。

  11. background_stroke_width (default: 1):
    背景的笔画宽度。

  12. background_stroke_color (default: ManimColor('#FFFFFF')):
    背景边框的颜色，使用 ManimColor 方法定义颜色。

  13. corner_radius (default: 0.2):
    背景的圆角半径。

  14. insert_line_no (default: True):
    是否在渲染的代码旁插入行号。

  15. line_no_from (default: 1):
    行号的起始值。

  16. line_no_buff (default: 0.4):
    行号和代码之间的缓冲距离。

  17. style (default: 'vim'):
    代码的样式，例如颜色和语法高亮。

  18. language (default: None):
    指定代码的语言以便于高亮。

  19. generate_html_file (default: False):
    是否生成 HTML 文件。

  20. warn_missing_font (default: True):
    是否在缺少指定字体时发出警告。

  21. kwargs:
    允许传递其他参数。 

示例代码

现在，我们将使用上述所有参数来写一个示例代码段：

from manim import *

class CodeFromString(Scene):
    def construct(self):
        code1 = '''from manim import Scene, Square

        class FadeInSquare(Scene):
        def construct(self):
        s = Square()
        self.play(FadeIn(s))
        self.play(s.animate.scale(2))
        self.wait()
        '''
        rendered_code1 = Code(  
                    file_name=None,  #指定代码文件的名称，如果为 None，则需要通过 code 参数提供代码。
                    code=code1  ,  #要渲染的代码内容。如果不提供 file_name，则必须提供此参数。
                    tab_width=4,  #每个制表符的宽度，以空格数表示。
                    line_spacing=0.4,  #行之间的间距。
                    font_size=24,     #代码字体的大小。
                    font="Monospace",  #使用的字体样式，默认是等宽字体。
                    stroke_width=1,  #文字的笔画宽度。
                    margin=0.8,      #代码框的边距。
                    indentation_chars='    ',  #表示缩进的字符，通常为空格字符。
                    background="square",  #背景形状，可以是矩形或其他形状。
                    background_stroke_width=1,  #背景的笔画宽度。
                    background_stroke_color=ManimColor('#AAAAAA'),  #背景边框的颜色，使用 ManimColor 方法定义颜色。
                    corner_radius=2.5,  #背景的圆角半径。
                    insert_line_no=True,  #是否在渲染的代码旁插入行号。
                    line_no_from=1,  #行号的起始值。
                    line_no_buff=0.5,  #行号和代码之间的缓冲距离。
                    style='monokai',  #代码的样式，例如颜色和语法高亮。
                    language='Python',  #指定代码的语言以便于高亮。
                    generate_html_file=False,  #是否生成 HTML 文件。
                    warn_missing_font=False  #是否在缺少指定字体时发出警告。
        )
        self.add(rendered_code1)

 运行结果：

 示例2：

from manim import *

class CodeFromString(Scene):
    def construct(self):
        code = '''from manim import Scene, Square

class FadeInSquare(Scene):
    def construct(self):
        s = Square()
        self.play(FadeIn(s))
        self.play(s.animate.scale(2))
        self.wait()
'''
        rendered_code = Code(code=code, tab_width=4, background="window",
                            language="Python", font="Monospace")
        self.add(rendered_code)

 language 参数可以用于指定要高亮显示的编程语言。

language 参数可以用于指定要高亮显示的编v虽然支持的语言可能会依赖于具体的实现和配置，但以下是一些常见的编程语言选项：

  1. python: 用于 Python 代码高亮。
  2. javascript: 用于 JavaScript 代码。
  3. java: 用于 Java 代码。
  4. c: 用于 C 语言代码。
  5. cpp: 用于 C++ 代码。
  6. html: 用于 HTML 代码。
  7. css: 用于 CSS 代码。
  8. bash: 用于 Bash 脚本。
  9. ruby: 用于 Ruby 代码。
  10. swift: 用于 Swift 代码。
  11. go: 用于 Go 语言代码。

具体的支持语言和高亮方式可以参考相应的文档或源代码

1.Python和C的效果：

from manim import *

class CodeFromStringC(Scene):
    def construct(self):
        code1 = '''from manim import Scene, Square

            class FadeInSquare(Scene):
                def construct(self):
                    s = Square()

            '''
        code2 ='''#include <studio.h>
 
            int main()
            {
                printf("Hello, World");
                return(0);
            }
            '''
        rendered_code1 = Code(code=code1, tab_width=4, background="window",
                            language="Python", font="Monospace")
        rendered_code2 = Code(code=code2, tab_width=4, background="window",
                            language="C", font="Monospace")
        aa=VGroup(rendered_code1,rendered_code2)
        aa.arrange(DOWN, buff=0.5) 
        self.add(aa)

 2.C++和C#的效果：

from manim import *

class CodeFromStringC(Scene):
    def construct(self):
        code1 = '''#include<iostream> 
 
int main()
{
    std::cout << "Hello World";
    return 0;
}
            '''
        code2 ='''using System;
class Program
{
    public static void Main(string[] args)
    {
        Console.WriteLine("Hello, World");
    }
}
            '''
        rendered_code1 = Code(code=code1, tab_width=4, background="window",
                            language="C++", font="Monospace")
        rendered_code2 = Code(code=code2, tab_width=4, background="window",
                            language="C#", font="Monospace")
        aa=VGroup(rendered_code1,rendered_code2)
        aa.arrange(DOWN, buff=0.5) 
        self.add(aa)

3. Bash,Basic和HTML

from manim import *

class CodeFromStringB(Scene):
    def construct(self):
        code1 = '''echo "Hello, World"'''
        code2 ='''PRINT "Hello, World"'''
        code3 =''' Hello, World'''
        code4 ='''public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        System.out.println("Hello, World!");
    }
}
'''
        rendered_code1 = Code(code=code1, tab_width=4, background="window",
                            language="Bash", font="Monospace")
        rendered_code2 = Code(code=code2, tab_width=4, background="window",
                            language="Basic", font="Monospace")
        rendered_code3 = Code(code=code3, tab_width=4, background="window",
                            language="HTML", font="Monospace")
        rendered_code4 = Code(code=code4, tab_width=4, background="window",
                            language="Java", font="Monospace")
        aa=VGroup(rendered_code1,rendered_code2,rendered_code3,rendered_code4)
        aa.arrange(DOWN, buff=0.5) 
        self.add(aa)

 后面还有很多，你们也可以试一下。

8. Clipper

? "Hello, World"

9. Delphi

program HelloWorld;
begin
  Writeln('Hello, World');
end.

10. CoffeeScript

console.log 'Hello, World'

11. MatLab

disp('Hello, World')

12. Julia

println("Hello, World")

13. JavaScript

document.write('Hello, World');

14. Logo

print [Hello, World]

15. jQuery

$("body").append("Hello, World");

16. Perl 5

print "Hello, World";

17. Pascal

program HelloWorld;
begin
  WriteLn('Hello, World');
end.

18. Objective-C

#import 
#import 
 
int main(void)
{
    NSLog(@"Hello, World");
    return 0;
}

19. Visual Basic .NET

Module Module1
    Sub Main()
        Console.WriteLine("Hello, World")
    End Sub
End Module

20. R

cat('Hello, World')

21. VBScript

MsgBox "Hello, World"

22. XSLT

      Hello, World

23. Processing

void setup(){
  println("Hello, World");
}

24. Ruby

puts "Hello, World"

25. Swift

print("Hello, World")

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