坐标系

合格名称：manim.mobject.graphing.coordinate\_systems.CoordinateSystem

Python
class CoordinateSystem(x_range=None, y_range=None, x_length=None, y_length=None, dimension=2)

Bases: object

Axes 和 NumberPlane 的抽象基类。

例子

示例：CoordSysExample

Python
from manim import *

class CoordSysExample(Scene):
    def construct(self):
        # the location of the ticks depends on the x_range and y_range.
        grid = Axes(
            x_range=[0, 1, 0.05],  # step size determines num_decimal_places.
            y_range=[0, 1, 0.05],
            x_length=9,
            y_length=5.5,
            axis_config={
                "numbers_to_include": np.arange(0, 1 + 0.1, 0.1),
                "font_size": 24,
            },
            tips=False,
        )

        # Labels for the x-axis and y-axis.
        y_label = grid.get_y_axis_label("y", edge=LEFT, direction=LEFT, buff=0.4)
        x_label = grid.get_x_axis_label("x")
        grid_labels = VGroup(x_label, y_label)

        graphs = VGroup()
        for n in np.arange(1, 20 + 0.5, 0.5):
            graphs += grid.plot(lambda x: x ** n, color=WHITE)
            graphs += grid.plot(
                lambda x: x ** (1 / n), color=WHITE, use_smoothing=False
            )

        # Extra lines and labels for point (1,1)
        graphs += grid.get_horizontal_line(grid.c2p(1, 1, 0), color=BLUE)
        graphs += grid.get_vertical_line(grid.c2p(1, 1, 0), color=BLUE)
        graphs += Dot(point=grid.c2p(1, 1, 0), color=YELLOW)
        graphs += Tex("(1,1)").scale(0.75).next_to(grid.c2p(1, 1, 0))
        title = Title(
            # spaces between braces to prevent SyntaxError
            r"Graphs of $y=x^{ {1}\over{n} }$ and $y=x^n (n=1,2,3,...,20)$",
            include_underline=False,
            font_size=40,
        )

        self.add(title, graphs, grid, grid_labels)

方法


`add_coordinates`	向轴添加标签。
`angle_of_tangent`	返回特定 x 值处绘制曲线的切线与 x 轴的角度。
`c2p`	缩写为`coords_to_point()`
`coords_to_point`
`get_T_label`	创建一个带标签的三角形标记，该标记具有从 x 轴到给定 x 值处的曲线的垂直线。
`get_area`	返回`Polygon`代表传递的图形下方的区域。
`get_axes`
`get_axis`
`get_axis_labels`
`get_graph_label`	为传递的图形创建一个正确定位的标签，带有可选的点。
`get_horizontal_line`	从 y 轴到场景中给定点的水平线。
`get_line_from_axis_to_point`	返回从给定轴到场景中的点的直线。
`get_lines_to_point`	生成从轴到点的水平线和垂直线。
`get_origin`	获取的起源`Axes`。
`get_riemann_rectangles`	生成`VGroup`给定曲线的黎曼矩形。
`get_secant_slope_group`	创建代表 dx 和 df 的两条线，即 dx 和 df 的标签，以及
`get_vertical_line`	从 x 轴到场景中给定点的垂直线。
`get_vertical_lines_to_graph`	获取从 x 轴到曲线的多条直线。
`get_x_axis`
`get_x_axis_label`	生成 x 轴标签。
`get_x_unit_size`
`get_y_axis`
`get_y_axis_label`	生成 y 轴标签。
`get_y_unit_size`
`get_z_axis`
`i2gc`	别名为`input_to_graph_coords()`.
`i2gp`	别名为`input_to_graph_point()`.
`input_to_graph_coords`	根据给定的 x 值返回图形上点的轴相对坐标的元组。
`input_to_graph_point`	`graph`返回值对应的点的坐标`x`。
`p2c`	缩写为`point_to_coords()`
`plot`	基于函数生成曲线。
`plot_antiderivative_graph`	绘制反导数图。
`plot_derivative_graph`	返回所传递图形的导数曲线。
`plot_implicit_curve`	创建隐函数的曲线。
`plot_parametric_curve`	参数曲线。
`plot_polar_graph`	极坐标图。
`plot_surface`	基于函数生成表面。
`point_to_coords`
`point_to_polar`	从一点获取极坐标。
`polar_to_point`	从极坐标获取点。
`pr2pt`	缩写为`polar_to_point()`
`pt2pr`	缩写为`point_to_polar()`
`slope_of_tangent`	返回绘制曲线在特定 x 值处的切线斜率。

add_coordinates(*axes_numbers, **kwargs)

向轴添加标签。用于Axes.coordinate_labels在创建后访问坐标。

参数

axes_numbers ( Iterable[float] | None | dict[float, str | float | Mobject] ) – 要添加到轴的数字。用于None表示带有默认标签的轴。

例子

Python
ax = ThreeDAxes()
x_labels = range(-4, 5)
z_labels = range(-4, 4, 2)
ax.add_coordinates(x_labels, None, z_labels)  # default y labels, custom x & z labels
ax.add_coordinates(x_labels)  # only x labels

您还可以使用字典专门控制标签的位置和值。

Python
ax = Axes(x_range=[0, 7])
x_pos = [x for x in range(1, 8)]

# strings are automatically converted into a Tex mobject.
x_vals = ["Monday", "Tuesday", "Wednesday", "Thursday", "Friday", "Saturday", "Sunday"]
x_dict = dict(zip(x_pos, x_vals))
ax.add_coordinates(x_dict)

angle_of_tangent(x, graph, dx=1e-08)

返回特定 x 值处绘制曲线的切线与 x 轴的角度。

参数

x ( float ) – 切线必须接触曲线的 x 值。
graph ( ParametricFunction ) –ParametricFunction要计算其正切的图。
dx ( float ) – x 的变化，用于确定曲线切线的角度。

返回

曲线的切线角度。

返回类型

float

例子

Python
ax = Axes()
curve = ax.plot(lambda x: x**2)
ax.angle_of_tangent(x=3, graph=curve)
# 1.4056476493802699

c2p(*coords)

缩写为coords_to_point()

Python
get_T_label(x_val, graph, label=None, label_color=None, triangle_size=0.25, triangle_color='#FFFFFF', line_func=<class 'manim.mobject.geometry.line.Line'>, line_color='#FFFF00')

创建一个带标签的三角形标记，该标记具有从 x 轴到给定 x 值处的曲线的垂直线。

参数

x_val ( float ) – 沿着曲线构建标签、直线和三角形的位置。
graph ( ParametricFunction ) –ParametricFunction为其构造标签。
label ( float | str | Mobject | None ) – 垂直线和三角形的标签。
label_color ( Color | None ) – 标签的颜色。
triangle_size ( float ) – 三角形的大小。
triangle_color ( Color | None ) – 三角形的颜色。
line_func ( Line ) – 用于构造垂直线的函数。
line_color ( Color ) – 垂直线的颜色。

返回

VGroup标签、三角形和垂直线 mobjects 的 A。

返回类型

VGroup

例子

示例：TLabelExample

../../static/TLabelExample-1.png

Python
from manim import *

class TLabelExample(Scene):
    def construct(self):
        # defines the axes and linear function
        axes = Axes(x_range=[-1, 10], y_range=[-1, 10], x_length=9, y_length=6)
        func = axes.plot(lambda x: x, color=BLUE)
        # creates the T_label
        t_label = axes.get_T_label(x_val=4, graph=func, label=Tex("x-value"))
        self.add(axes, func, t_label)

Python
get_area(graph, x_range=None, color=['#58C4DD', '#83C167'], opacity=0.3, bounded_graph=None, **kwargs)

返回Polygon代表传递的图形下方的区域。

参数

graph ( ParametricFunction ) – 需要获取面积的图形/曲线。
x_range ( tuple [ float , float ] | None ) – 区域的最小和最大 x 值的范围。。x_range = [x_min, x_max]
color ( Color | Iterable [ Color ] ) – 区域的颜色。如果提供了颜色列表，则创建渐变。
opacity ( float ) – 区域的不透明度。
bounded_graph ( ParametricFunction ) – 如果指定了辅助函数graph，则包围两条曲线之间的区域。
kwargs – 传递给Polygon.

返回

代表Polygon地区。

返回类型

Polygon

提高

ValueError – 当 x_range 不匹配时（区域 x_range、图形的 x_range 或有界图的 x_range）。

例子

示例：获取区域示例

../../static/GetAreaExample-1.png

Python
from manim import *

class GetAreaExample(Scene):
    def construct(self):
        ax = Axes().add_coordinates()
        curve = ax.plot(lambda x: 2 * np.sin(x), color=DARK_BLUE)
        area = ax.get_area(
            curve,
            x_range=(PI / 2, 3 * PI / 2),
            color=(GREEN_B, GREEN_D),
            opacity=1,
        )

        self.add(ax, curve, area)

Python
get_graph_label(graph, label='f(x)', x_val=None, direction=array([1., 0., 0.]), buff=0.25, color=None, dot=False, dot_config=None)

为传递的图形创建一个正确定位的标签，带有可选的点。

参数

graph ( ParametricFunction ) – 曲线。
label ( float | str | Mobject ) – 函数曲线的标签。默认为MathTexforstr和float输入。
x_val ( float | None ) – 沿定位标签的曲线的 x_value。
Direction ( Sequence [ float ] ) – 笛卡尔位置，相对于标签所在的曲线 –> LEFT, RIGHT。
buff ( float ) – 曲线和标签之间的距离。
color ( Color | None ) – 标签的颜色。默认为曲线的颜色。
dot ( bool ) – 是否在图表上的点处添加点。
dot_config ( dict | None ) – 要传递给的附加参数Dot。

返回

定位标签和Dot，如果适用。

返回类型

Mobject

例子

示例：GetGraphLabelExample

../../static/GetGraphLabelExample-1.png

Python
from manim import *

class GetGraphLabelExample(Scene):
    def construct(self):
        ax = Axes()
        sin = ax.plot(lambda x: np.sin(x), color=PURPLE_B)
        label = ax.get_graph_label(
            graph=sin,
            label= MathTex(r"\frac{\pi}{2}"),
            x_val=PI / 2,
            dot=True,
            direction=UR,
        )

        self.add(ax, sin, label)

get_horizontal_line(point, **kwargs)

从 y 轴到场景中给定点的水平线。

参数

point ( Sequence [ float ] ) – 将绘制水平线的点。
kwargs – 要传递给的附加参数get_line_from_axis_to_point。

返回

从 y 轴到该点的水平线。

返回类型

Line

例子

示例：获取水平线示例

Python
from manim import *

class GetHorizontalLineExample(Scene):
    def construct(self):
        ax = Axes().add_coordinates()
        point = ax.c2p(-4, 1.5)

        dot = Dot(point)
        line = ax.get_horizontal_line(point, line_func=Line)

        self.add(ax, line, dot)

Python
get_line_from_axis_to_point(index, point, line_func=<class 'manim.mobject.geometry.line.DashedLine'>, line_config=None, color=None, stroke_width=2)

返回从给定轴到场景中的点的直线。

参数

index ( int ) – 指定绘制线条的轴。0 = x轴, 1 = y轴
point ( Sequence [ float ] ) – 将绘制线条的点。
line_func ( LineLine ) –用于构造线条的 mobject 函数。
line_config ( dict | None ) – 传递给的可选参数line_func。
color ( Color | None ) – 线条的颜色。
Stroke_width ( float ) – 线条的描边宽度。

返回

从轴到点的线。

返回类型

Line

也可以看看

get_vertical_line() get_horizontal_line()

get_lines_to_point(point, **kwargs)

生成从轴到点的水平线和垂直线。

参数

point ( Sequence [ float ] ) – 场景中的一个点。
kwargs – 要传递给的附加参数get_line_from_axis_to_point()

返回

AVGroup水平线和垂直线。

返回类型

VGroup

也可以看看

get_vertical_line() get_horizontal_line()

例子

示例：GetLinesToPointExample

Python
from manim import *

class GetLinesToPointExample(Scene):
    def construct(self):
        ax = Axes()
        circ = Circle(radius=0.5).move_to([-4, -1.5, 0])

        lines_1 = ax.get_lines_to_point(circ.get_right(), color=GREEN_B)
        lines_2 = ax.get_lines_to_point(circ.get_corner(DL), color=BLUE_B)
        self.add(ax, lines_1, lines_2, circ)

get_origin()

获取的起源Axes。

返回

中心点。

返回类型

np.ndarray

Python
get_riemann_rectangles(graph, x_range=None, dx=0.1, input_sample_type='left', stroke_width=1, stroke_color='#000000', fill_opacity=1, color=array(['#58C4DD', '#83C167'], dtype='<U7'), show_signed_area=True, bounded_graph=None, blend=False, width_scale_factor=1.001)

生成VGroup给定曲线的黎曼矩形。

参数

graph ( ParametricFunction ) – 其面积将由黎曼矩形近似的图。
x_range ( Sequence [ float ] | None ) – 矩形的最小和最大 x 值。。x_range = [x_min, x_max]
dx ( float | None ) – 分隔每个矩形的 x 值的变化。
input_sample_type ( str ) – 可以是"left","right"或中的任何一个"center"。指每个黎曼矩形的高度的采样点位于分区线段内部的位置。
stroke_width ( float ) – 矩形边框的描边宽度。
stroke_color ( Color ) – 矩形边框的颜色。
fill_opacity ( float ) – 矩形的不透明度。
color ( Iterable [ Color ] | Color ) – 矩形的颜色。如果传递多种颜色，则创建平衡的渐变。
show_signed_area ( bool ) – 通过反转颜色来指示曲线低于 x 轴时的负面积。
Blend ( bool ) – 设置stroke_color为fill_color，混合矩形而没有明显的分离。
bounded_graph ( ParametricFunction ) – 如果指定了辅助图，则包围两条曲线之间的区域。
width_scale_factor ( float ) – 矩形宽度缩放的因子。

返回

AVGroup包含黎曼矩形。

返回类型

VGroup

例子

示例：GetRiemannRectanglesExample

Python
from manim import *

class GetRiemannRectanglesExample(Scene):
    def construct(self):
        ax = Axes(y_range=[-2, 10])
        quadratic = ax.plot(lambda x: 0.5 * x ** 2 - 0.5)

        # the rectangles are constructed from their top right corner.
        # passing an iterable to `color` produces a gradient
        rects_right = ax.get_riemann_rectangles(
            quadratic,
            x_range=[-4, -3],
            dx=0.25,
            color=(TEAL, BLUE_B, DARK_BLUE),
            input_sample_type="right",
        )

        # the colour of rectangles below the x-axis is inverted
        # due to show_signed_area
        rects_left = ax.get_riemann_rectangles(
            quadratic, x_range=[-1.5, 1.5], dx=0.15, color=YELLOW
        )

        bounding_line = ax.plot(
            lambda x: 1.5 * x, color=BLUE_B, x_range=[3.3, 6]
        )
        bounded_rects = ax.get_riemann_rectangles(
            bounding_line,
            bounded_graph=quadratic,
            dx=0.15,
            x_range=[4, 5],
            show_signed_area=False,
            color=(MAROON_A, RED_B, PURPLE_D),
        )

        self.add(
            ax, bounding_line, quadratic, rects_right, rects_left, bounded_rects
        )

Python
get_secant_slope_group(x, graph, dx=None, dx_line_color='#FFFF00', dy_line_color=None, dx_label=None, dy_label=None, include_secant_line=True, secant_line_color='#83C167', secant_line_length=10)

创建代表 dx 和 df 的两条线，即 dx 和 df 的标签，以及

特定 x 值处曲线的割线。

参数

x ( float ) – 割线首次与图形相交的 x 值。
graph ( ParametricFunction ) – 将找到割线的曲线。
dx ( float | None ) –割线退出后 x 的变化。
dx_line_color ( _Color ) – 指示_x 变化的线条颜色。
dy_line_color ( Color | _None ) – 指示_y 变化的线条颜色。默认为的颜色graph。
dx_label ( float | str | None ) – dx 线的标签。默认为MathTexforstr和float输入。
dy_label ( float | str | None ) – dy 线的标签。默认为MathTexforstr和float输入。
include_secant_line ( bool ) – 是否在图形中包含割线，或者仅包含 df/dx 线和标签。
secant_line_color ( Color ) – 割线的颜色。
secant_line_length ( float ) – 割线的长度。

返回

包含以下元素的组：dx_line、df_line，以及（如果适用）dx_label, df_label, secant_line。

返回类型

VGroup

例子

示例：GetSecantSlopeGroupExample

Python
from manim import *

class GetSecantSlopeGroupExample(Scene):
    def construct(self):
        ax = Axes(y_range=[-1, 7])
        graph = ax.plot(lambda x: 1 / 4 * x ** 2, color=BLUE)
        slopes = ax.get_secant_slope_group(
            x=2.0,
            graph=graph,
            dx=1.0,
            dx_label=Tex("dx = 1.0"),
            dy_label="dy",
            dx_line_color=GREEN_B,
            secant_line_length=4,
            secant_line_color=RED_D,
        )

        self.add(ax, graph, slopes)

get_vertical_line(point, **kwargs)

从 x 轴到场景中给定点的垂直线。

参数

point ( Sequence [ float ] ) – 将绘制垂直线的点。
kwargs – 要传递给的附加参数get_line_from_axis_to_point。

返回

从 x 轴到该点的垂直线。

返回类型

Line

例子

示例：获取垂直线示例

Python
from manim import *

class GetVerticalLineExample(Scene):
    def construct(self):
        ax = Axes().add_coordinates()
        point = ax.coords_to_point(-3.5, 2)

        dot = Dot(point)
        line = ax.get_vertical_line(point, line_config={"dashed_ratio": 0.85})

        self.add(ax, line, dot)

get_vertical_lines_to_graph(graph, x_range=None, num_lines=20, **kwargs)

获取从 x 轴到曲线的多条直线。

参数

graph ( ParametricFunction ) – 线条沿其放置的图形。
x_range ( Sequence [ float ] | None ) – 包含以下行的下限和上限的列表：。x_range = [x_min, x_max]
num_lines ( int ) – 均匀间隔的行数。
kwargs – 要传递给的附加参数get_vertical_line()。

返回

均匀VGroup间隔线的。

返回类型

VGroup

例子

示例：GetVerticalLinesToGraph

Python
from manim import *

class GetVerticalLinesToGraph(Scene):
    def construct(self):
        ax = Axes(
            x_range=[0, 8.0, 1],
            y_range=[-1, 1, 0.2],
            axis_config={"font_size": 24},
        ).add_coordinates()

        curve = ax.plot(lambda x: np.sin(x) / np.e ** 2 * x)

        lines = ax.get_vertical_lines_to_graph(
            curve, x_range=[0, 4], num_lines=30, color=BLUE
        )

        self.add(ax, curve, lines)

Python
get_x_axis_label(label, edge=array([1., 1., 0.]), direction=array([1., 1., 0.]), buff=0.1, **kwargs)

生成 x 轴标签。

参数

label ( float | str | Mobject ) – 标签。默认为MathTexforstr和float输入。
edge ( Sequence [ float ] ) – 默认情况下将添加标签的 x 轴边缘UR。
direction( Sequence [ float ] ) – 默认情况下，允许从边缘进一步定位标签UR。
buff ( float ) – 标签与线条的距离。

返回

定位的标签。

返回类型

Mobject

例子

示例：GetXAxisLabelExample

Python
from manim import *

class GetXAxisLabelExample(Scene):
    def construct(self):
        ax = Axes(x_range=(0, 8), y_range=(0, 5), x_length=8, y_length=5)
        x_label = ax.get_x_axis_label(
            Tex("$x$-values").scale(0.65), edge=DOWN, direction=DOWN, buff=0.5
        )
        self.add(ax, x_label)

Python
get_y_axis_label(label, edge=array([1., 1., 0.]), direction=array([1., 0.5, 0.]), buff=0.1, **kwargs)

生成 y 轴标签。

参数

label ( float | str | Mobject ) – 标签。默认为MathTexforstr和float输入。
edge ( Sequence [ float ] ) – 默认情况下将添加标签的 x 轴边缘UR。
direction( Sequence [ float ] ) – 默认情况下允许从边缘进一步定位标签UR
buff ( float ) – 标签与线条的距离。

返回

定位的标签。

返回类型

Mobject

例子

示例：GetYAxisLabelExample

Python
from manim import *

class GetYAxisLabelExample(Scene):
    def construct(self):
        ax = Axes(x_range=(0, 8), y_range=(0, 5), x_length=8, y_length=5)
        y_label = ax.get_y_axis_label(
            Tex("$y$-values").scale(0.65).rotate(90 * DEGREES),
            edge=LEFT,
            direction=LEFT,
            buff=0.3,
        )
        self.add(ax, y_label)

i2gc(x, graph)

别名为input_to_graph_coords().

参数

x（float）–
graph（ParametricFunction）–

返回类型

tuple

i2gp(x, graph)

别名为input_to_graph_point().

参数

x（float）–
graph（ParametricFunction）–

返回类型

ndarray

input_to_graph_coords(x, graph)

根据给定的 x 值返回图形上点的轴相对坐标的元组。

例子

Python
from manim import Axes
ax = Axes()
parabola = ax.plot(lambda x: x**2)
ax.input_to_graph_coords(x=3, graph=parabola)
(3, 9)

参数

x（float）–
graph（_ParametricFunction）–

返回类型

tuple[float, float]

input_to_graph_point(x, graph)

graph返回值对应的点的坐标x。

参数

x ( float ) – 上点的 x 值graph。
graph ( manim.mobject.graphing.functions.ParametricFunction | manim.mobject.types.vectorized_mobject.VMobject ) – 该点所在的ParametricFunction。

返回

graph值对应的点的坐标x。

返回类型

np.ndarray

额外：

ValueError – 当目标 x 不在折线图范围内时。

例子

示例：InputToGraphPointExample

Python
from manim import *

class InputToGraphPointExample(Scene):
    def construct(self):
        ax = Axes()
        curve = ax.plot(lambda x : np.cos(x))

        # move a square to PI on the cosine curve.
        position = ax.input_to_graph_point(x=PI, graph=curve)
        sq = Square(side_length=1, color=YELLOW).move_to(position)

        self.add(ax, curve, sq)

p2c(point)

缩写为point_to_coords()

plot(function, x_range=None, use_vectorized=False, **kwargs)

基于函数生成曲线。

参数

function ( Callable [ [ float ] , float ] ) – 用于构造ParametricFunction.
x_range ( Sequence [ float ] | None ) – 曲线沿轴的范围。。x_range = [x_min, x_max, x_step]
use_vectorized ( bool ) – 是否将生成的 t 值数组传递给函数。仅当您的函数支持时才使用它。输出应该是形状的 numpy 数组[y_0, y_1, ...]
kwargs – 要传递给的附加参数ParametricFunction。

返回

绘制的曲线。

返回类型

ParametricFunction

警告

此方法可能无法生成准确的图表，因为 Manim 目前依赖于曲线均匀间隔样本之间的插值，而不是智能绘图。请参阅下面的示例，了解此问题的一些解决方案。

例子

示例：绘图示例

Python
from manim import *

class PlotExample(Scene):
    def construct(self):
        # construct the axes
        ax_1 = Axes(
            x_range=[0.001, 6],
            y_range=[-8, 2],
            x_length=5,
            y_length=3,
            tips=False,
        )
        ax_2 = ax_1.copy()
        ax_3 = ax_1.copy()

        # position the axes
        ax_1.to_corner(UL)
        ax_2.to_corner(UR)
        ax_3.to_edge(DOWN)
        axes = VGroup(ax_1, ax_2, ax_3)

        # create the logarithmic curves
        def log_func(x):
            return np.log(x)

        # a curve without adjustments; poor interpolation.
        curve_1 = ax_1.plot(log_func, color=PURE_RED)

        # disabling interpolation makes the graph look choppy as not enough
        # inputs are available
        curve_2 = ax_2.plot(log_func, use_smoothing=False, color=ORANGE)

        # taking more inputs of the curve by specifying a step for the
        # x_range yields expected results, but increases rendering time.
        curve_3 = ax_3.plot(
            log_func, x_range=(0.001, 6, 0.001), color=PURE_GREEN
        )

        curves = VGroup(curve_1, curve_2, curve_3)

        self.add(axes, curves)

Python
plot_antiderivative_graph(graph, y_intercept=0, samples=50, use_vectorized=False, **kwargs)

绘制反导数图。

参数

graph ( ParametricFunction ) – 将找到反导数的图。
y_intercept ( float ) – 图形与 y 轴相交的 y 值。
Samples ( int ) – 获取图表下方面积的点数。
use_vectorized ( bool ) – 是否使用反导数的矢量化版本。这意味着将生成的 t 值数组传递给函数。仅当您的函数支持时才使用它。输出应该是形状的 numpy 数组[y_0, y_1, ...]
kwargs – 的任何有效关键字参数ParametricFunction。

返回

反导数的曲线。

返回类型

ParametricFunction

笔记

该图是根据参考图下方的面积值绘制的。如果参考图包含来自 x=0 的不可计算区域，结果可能不理想。

例子

示例：反导数示例

Python
from manim import *

class AntiderivativeExample(Scene):
    def construct(self):
        ax = Axes()
        graph1 = ax.plot(
            lambda x: (x ** 2 - 2) / 3,
            color=RED,
        )
        graph2 = ax.plot_antiderivative_graph(graph1, color=BLUE)
        self.add(ax, graph1, graph2)

plot_derivative_graph(graph, color='#83C167', **kwargs)

返回所传递图形的导数曲线。

参数

graph ( ParametricFunction ) – 将找到导数的图表。
color ( Color ) – 导数曲线的颜色。
kwargs – 的任何有效关键字参数ParametricFunction。

返回

导数的曲线。

返回类型

ParametricFunction

例子

示例：DerivativeGraph 示例

Python
from manim import *

class DerivativeGraphExample(Scene):
    def construct(self):
        ax = NumberPlane(y_range=[-1, 7], background_line_style={"stroke_opacity": 0.4})

        curve_1 = ax.plot(lambda x: x ** 2, color=PURPLE_B)
        curve_2 = ax.plot_derivative_graph(curve_1)
        curves = VGroup(curve_1, curve_2)

        label_1 = ax.get_graph_label(curve_1, "x^2", x_val=-2, direction=DL)
        label_2 = ax.get_graph_label(curve_2, "2x", x_val=3, direction=RIGHT)
        labels = VGroup(label_1, label_2)

        self.add(ax, curves, labels)

plot_implicit_curve(func, min_depth=5, max_quads=1500, **kwargs)

创建隐函数的曲线。

参数

func ( Callable ) – 绘制图形的函数，形式为 f(x, y) = 0。
min_depth ( int ) – 要计算的函数的最小深度。
max_quads ( int ) – 要使用的最大四边形数量。
kwargs – 要传递到的附加参数ImplicitFunction。

返回类型

隐式函数

例子

示例：隐式示例

Python
from manim import *

class ImplicitExample(Scene):
    def construct(self):
        ax = Axes()
        a = ax.plot_implicit_curve(
            lambda x, y: y * (x - y) ** 2 - 4 * x - 8, color=BLUE
        )
        self.add(ax, a)

plot_parametric_curve(function, use_vectorized=False, **kwargs)

参数曲线。

参数

function ( Callable [ [ float ] , ndarray ] ) – 将数字映射到坐标系中的点的参数函数。
use_vectorized ( bool ) – 是否将生成的 t 值数组传递给函数。仅当您的函数支持时才使用它。
kwargs – 任何其他关键字参数都会传递到ParametricFunction.

返回类型

ParametricFunction

例子

示例：参数曲线示例

Python
from manim import *

class ParametricCurveExample(Scene):
    def construct(self):
        ax = Axes()
        cardioid = ax.plot_parametric_curve(
            lambda t: np.array(
                [
                    np.exp(1) * np.cos(t) * (1 - np.cos(t)),
                    np.exp(1) * np.sin(t) * (1 - np.cos(t)),
                    0,
                ]
            ),
            t_range=[0, 2 * PI],
            color="#0FF1CE",
        )
        self.add(ax, cardioid)

plot_polar_graph(r_func, theta_range=[0, 6.283185307179586], **kwargs)

极坐标图。

参数

r_func ( Callable [ [ float ] , float ] ) – theta 的函数 r。
theta_range ( Sequence [ float ] ) – theta 的范围为。theta_range = [theta_min, theta_max, theta_step]
kwargs – 传递给ParametricFunction.

返回类型

ParametricFunction

例子

示例：PolarGraph 示例

Python
from manim import *

class PolarGraphExample(Scene):
    def construct(self):
        plane = PolarPlane()
        r = lambda theta: 2 * np.sin(theta * 5)
        graph = plane.plot_polar_graph(r, [0, 2 * PI], color=ORANGE)
        self.add(plane, graph)

参考：PolarPlane

Python
plot_surface(function, u_range=None, v_range=None, colorscale=None, colorscale_axis=2, **kwargs)

基于函数生成表面。

参数

function ( Callable [ [ float ] , float ] ) – 用于构造Surface.
u_range ( Sequence [ float ] | None ) – 变量的范围u：。(u_min, u_max)
v_range ( Sequence [ float ] | None ) – 变量的范围v：。(v_min, v_max)
colorscale ( Sequence [ [ color ] , float ] | None ) – 表面的颜色。传递颜色列表将按 z 值对表面进行着色。在表单中传递元组列表允许用户定义颜色过渡的枢轴。(color, pivot)
colorscale_axis ( int ) – 定义应用色阶的轴（0 = x、1 = y、2 = z），默认为 z 轴 (2)。
kwargs – 要传递给的附加参数Surface。

返回

绘制的曲面。

返回类型

Surface

例子

示例：PlotSurfaceExample

Python
from manim import *

class PlotSurfaceExample(ThreeDScene):
    def construct(self):
        resolution_fa = 16
        self.set_camera_orientation(phi=75 * DEGREES, theta=-60 * DEGREES)
        axes = ThreeDAxes(x_range=(-3, 3, 1), y_range=(-3, 3, 1), z_range=(-5, 5, 1))
        def param_trig(u, v):
            x = u
            y = v
            z = 2 * np.sin(x) + 2 * np.cos(y)
            return z
        trig_plane = axes.plot_surface(
            param_trig,
            resolution=(resolution_fa, resolution_fa),
            u_range = (-3, 3),
            v_range = (-3, 3),
            colorscale = [BLUE, GREEN, YELLOW, ORANGE, RED],
            )
        self.add(axes, trig_plane)

point_to_polar(point)

从一点获取极坐标。

参数

point ( np.ndarray ) – 点。

返回

坐标半径（r）和坐标方位角（θ）。

返回类型

Tuple[float, float]

polar_to_point(radius, azimuth)

从极坐标获取点。

参数

radius ( float ) – 坐标半径 (r）。
azimuth( float ) – 坐标方位角 (θ）。

返回

点

返回类型

numpy.ndarray

例子

示例：PolarToPointExample

Python
from manim import *

class PolarToPointExample(Scene):
    def construct(self):
        polarplane_pi = PolarPlane(azimuth_units="PI radians", size=6)
        polartopoint_vector = Vector(polarplane_pi.polar_to_point(3, PI/4))
        self.add(polarplane_pi)
        self.add(polartopoint_vector)

参考：PolarPlane Vector

pr2pt(radius, azimuth)

缩写为polar_to_point()

参数

radius （float）–
azimuth（float）–

返回类型

ndarray

pt2pr(point)

缩写为point_to_polar()

参数

point( np.ndarray ) –

返回类型

tuple[float, float]

slope_of_tangent(x, graph, **kwargs)

返回绘制曲线在特定 x 值处的切线斜率。

参数

x ( float ) – 切线必须接触曲线的 x 值。
graph ( ParametricFunction ) –ParametricFunction要计算其正切的图。

返回

与 x 轴的切线的斜率。

返回类型

float

例子

Python
ax = Axes()
curve = ax.plot(lambda x: x**2)
ax.slope_of_tangent(x=-2, graph=curve)
# -3.5000000259052038