快捷導(dǎo)航

python動畫manim中的顏色ManimColor的使用方法詳解

更新時間：2024年08月26日 10:48:46 作者：Yasen.M

這篇文章主要介紹了python動畫manim中的顏色ManimColor的使用方法,本文通過實例圖文展示給大家介紹的非常詳細(xì),感興趣的朋友跟隨小編一起看看吧

一，什么是彩色(顏色)

Color是視覺藝術(shù)不可或缺的一部分，但我們怎么知道它如此重要呢？嗯，一種方法是通過色彩理論的應(yīng)用。什么是色彩理論？我們將定義色彩理論，然后分解來自繪畫、照片和電影的各種色彩理論示例，看看色彩如何被用作表達(dá)工具。到最后，您將了解色彩理論的歷史以及如何應(yīng)用它。

1.色彩理論的歷史

許多第一次學(xué)習(xí)色彩理論的人會問“色彩是什么時候發(fā)明的？”和“誰發(fā)明了色彩？”等等。這些都是公平的本體論問題;當(dāng)然，顏色從一開始就存在。但直到 18 世紀(jì)，它才在現(xiàn)代科學(xué)意義上被理論化。

文藝復(fù)興時期和古典時期的藝術(shù)家當(dāng)然知道如何在藝術(shù)中有效地使用色彩。哎呀，就連我們畫洞壁畫的祖先也這樣做了。但他們并沒有像我們今天那樣對此進(jìn)行理論化。

1.顏色的表達(dá)方式

顏色是我們?nèi)粘Ｉ钪胁豢苫蛉钡囊徊糠?，它不僅影響我們的視覺感受，還在心理、文化和藝術(shù)等多方面產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響。顏色的表達(dá)方式多種多樣，從科學(xué)的角度到藝術(shù)的表現(xiàn)，再到文化的象征，各種方式交織在一起，形成了豐富的顏色語匯。本文將探討顏色的幾種表達(dá)方式以及它們在不同領(lǐng)域中的應(yīng)用。

一、科學(xué)的顏色表達(dá)

顏色的科學(xué)表達(dá)主要通過不同的顏色模型來實現(xiàn)。最常見的模型包括RGB、CMYK、HSV和HSL等。

RGB模型：RGB（紅、綠、藍(lán)）模型是基于光的三原色理論，主要用于電子顯示設(shè)備，如電腦、電視和手機(jī)屏幕。在該模型中，通過調(diào)節(jié)紅、綠、藍(lán)三種顏色的強(qiáng)度，可以產(chǎn)生出各種不同的顏色。例如，當(dāng)紅色和綠色以相等的強(qiáng)度混合時，生成黃色；而當(dāng)三種顏色的強(qiáng)度均為最大時，便產(chǎn)生了白色。
CMYK模型：CMYK（青、品紅、黃、黑）模型主要用于印刷行業(yè)。與RGB模型不同，CMYK是減色模型，基于顏料的混合。當(dāng)印刷時，青、品紅和黃色顏料混合時，可以產(chǎn)生多種顏色。黑色（K）被引入是為了提高對比度和深度，因為通過三種顏色的混合無法產(chǎn)生深黑色。
HSV和HSL模型：HSV（色相、飽和度、明度）和HSL（色相、飽和度、亮度）模型則更貼近人類的視覺體驗。色相表示顏色的種類，比如紅色或藍(lán)色；飽和度表示顏色的純度；明度或亮度則表示顏色的明暗程度。這兩種模型廣泛應(yīng)用于圖像處理和設(shè)計軟件中，使得用戶可以更直觀地選擇和調(diào)整顏色。

二、藝術(shù)中的顏色表達(dá)

在藝術(shù)創(chuàng)作中，顏色的使用不僅僅是為了美觀，更是為了傳達(dá)情感和思想。藝術(shù)家們通過不同的顏色組合和搭配，創(chuàng)造出獨特的視覺效果和情感共鳴。

色彩理論：藝術(shù)家常常依賴于色彩理論來指導(dǎo)他們的創(chuàng)作。色輪是色彩理論的基礎(chǔ)，它將顏色分為原色、間色和復(fù)色。藝術(shù)家可以利用互補(bǔ)色（在色輪上相對的顏色）來創(chuàng)造強(qiáng)烈的對比，或使用類似色（在色輪上相鄰的顏色）來營造和諧的效果。比如，梵高的《星夜》運用了藍(lán)色和黃色的對比，展現(xiàn)了他激蕩的情感。
情感表達(dá)：顏色在藝術(shù)作品中也承擔(dān)著情感表達(dá)的功能。紅色通常象征激情和力量，而藍(lán)色則傳達(dá)寧靜和憂郁。藝術(shù)家通過顏色的運用，能夠引導(dǎo)觀眾的情感反應(yīng)。例如，愛德華·蒙克的《吶喊》中的強(qiáng)烈色彩，增強(qiáng)了作品所傳達(dá)的焦慮和恐懼感。
風(fēng)格與流派：不同的藝術(shù)流派對顏色的表達(dá)方式也有所不同。印象派畫家通常使用明亮的色彩來捕捉光影變化，而表現(xiàn)主義藝術(shù)家則可能選擇夸張和不和諧的顏色來表達(dá)內(nèi)心的掙扎。

三、文化中的顏色象征

顏色在不同文化中往往承載著豐富的象征意義。了解這些文化背景，有助于更好地進(jìn)行國際交流和設(shè)計。

西方文化：在西方文化中，白色通常象征著純潔和新生，因此常用于婚禮等慶祝場合；而黑色則與死亡和喪事相關(guān)聯(lián)，象征哀悼。紅色在許多情況下與愛情和激情相關(guān)聯(lián)。
東方文化：在中國文化中，紅色被視為吉祥的顏色，常用于春節(jié)和婚禮等喜慶場合，象征著好運和幸福。而白色在某些情況下則與喪事相關(guān)，象征著悲傷。
宗教與傳統(tǒng)：在印度文化中，橙色和金色被視為神圣的顏色，常常與宗教儀式相關(guān)聯(lián)。在非洲的一些部落中，顏色可能與社會地位、部落身份或成年禮等文化習(xí)俗密切相關(guān)。

四、現(xiàn)代科技與顏色表達(dá)

隨著科技的發(fā)展，顏色的表達(dá)方式也在不斷演變。

數(shù)字化與顏色：在數(shù)字藝術(shù)和設(shè)計中，顏色的表達(dá)變得更加多樣化和靈活。設(shè)計軟件如Adobe Photoshop和Illustrator提供了豐富的顏色選擇工具，用戶可以通過調(diào)色板和色輪輕松選擇和調(diào)整顏色。

虛擬現(xiàn)實與增強(qiáng)現(xiàn)實：虛擬現(xiàn)實（VR）和增強(qiáng)現(xiàn)實（AR）技術(shù)的興起，為顏色的應(yīng)用帶來了新的可能。未來，顏色不僅限于平面或三維的表達(dá)，而是可以在虛擬空間中動態(tài)變化，帶來前所未有的視覺體驗。
環(huán)保與可持續(xù)：隨著人們對環(huán)保的關(guān)注，許多設(shè)計師和藝術(shù)家開始探索使用天然染料和無毒材料，推動綠色設(shè)計的實現(xiàn)。這種趨勢不僅關(guān)注顏色的美學(xué)表達(dá)，也強(qiáng)調(diào)了環(huán)境保護(hù)的重要性。

顏色的表達(dá)方式豐富多樣，從科學(xué)的顏色模型到藝術(shù)創(chuàng)作中的情感傳達(dá)，再到文化中深刻的象征意義，顏色無處不在，充滿了無限的可能性。隨著科技的進(jìn)步和人們審美觀念的變化，顏色將在未來繼續(xù)以新的方式影響我們的生活。無論是通過畫筆、屏幕，還是文化交流，顏色始終是連接我們情感和思想的重要橋梁。

2.顏色函數(shù)[ManimColor]

這些函數(shù)都是與顏色處理相關(guān)的，尤其是在使用 Manim（一個用于數(shù)學(xué)動畫的 Python 庫）時，ManimColor 類提供了多種方法來創(chuàng)建和轉(zhuǎn)換顏色。以下是每個函數(shù)的簡要解釋及其用途：

ManimColor._internal_from_hex_string()：從十六進(jìn)制顏色字符串（如 #FF5733）創(chuàng)建顏色對象。這是一個內(nèi)部方法，通常不直接調(diào)用。

在實際應(yīng)用的時候要用

ManimColor.from_hex((256, 100, 256))  #from_hex

ManimColor._internal_from_int_rgb()：從整數(shù) RGB 值（例如，(255, 87, 51)）創(chuàng)建顏色對象。內(nèi)部方法。

ManimColor._internal_from_int_rgba()：從整數(shù) RGBA 值（例如，(255, 87, 51, 255)）創(chuàng)建顏色對象。內(nèi)部方法。

ManimColor._internal_from_rgb()：從浮點 RGB 值（范圍 0-1）創(chuàng)建顏色對象。內(nèi)部方法。

ManimColor._internal_from_rgba()：從浮點 RGBA 值（范圍 0-1）創(chuàng)建顏色對象。內(nèi)部方法。

ManimColor._internal_from_string()：從字符串格式的顏色（如顏色名稱或其它格式）創(chuàng)建顏色對象。內(nèi)部方法。

ManimColor._internal_value：一個內(nèi)部屬性或方法，可能用于存儲顏色的內(nèi)部表示。

ManimColor.from_hex()：從十六進(jìn)制顏色字符串創(chuàng)建顏色對象，是用戶可用的公共方法。

ManimColor.from_hsv()：從 HSV（色相、飽和度、明度）值創(chuàng)建顏色對象，適用于需要基于 HSV 色彩模型生成顏色的場合。

ManimColor.from_rgb()：從浮點 RGB 值創(chuàng)建顏色對象，適合于范圍在 0-1 之間的顏色表示。

ManimColor.from_rgba()：從浮點 RGBA 值創(chuàng)建顏色對象，適合于范圍在 0-1 之間的顏色表示，并包含 alpha 通道。

ManimColor.gradient()：生成顏色漸變?？梢詣?chuàng)建從一種顏色漸變到另一種顏色的效果。

ManimColor.interpolate()：在兩個顏色之間進(jìn)行插值，生成中間顏色。這對創(chuàng)建平滑過渡效果很有用。

ManimColor.invert()：反轉(zhuǎn)顏色，即生成該顏色的補(bǔ)色。

ManimColor.parse()：解析顏色字符串并返回相應(yīng)的顏色對象，支持多種格式。

ManimColor.to_hex()：將顏色對象轉(zhuǎn)換為十六進(jìn)制字符串表示，方便在網(wǎng)頁或其它圖形應(yīng)用中使用。

ManimColor.to_hsv()：將顏色對象轉(zhuǎn)換為 HSV 值，適用于需要基于 HSV 色彩模型進(jìn)行處理的場合。

ManimColor.to_int_rgb()：將顏色對象轉(zhuǎn)換為整數(shù) RGB 值，適合于需要整數(shù)格式顏色的場合。

ManimColor.to_int_rgba()：將顏色對象轉(zhuǎn)換為整數(shù) RGBA 值，適合于需要包含 alpha 通道的整數(shù)格式顏色。

ManimColor.to_int_rgba_with_alpha()：將顏色對象轉(zhuǎn)換為整數(shù) RGBA 值，可能含有額外的 alpha 處理。

ManimColor.to_integer()：將顏色對象轉(zhuǎn)換為整數(shù)表示，可能是某種特定的顏色編碼格式。

ManimColor.to_rgb()：將顏色對象轉(zhuǎn)換浮點 RGB 值，適合于范圍在 0-1 之間的顏色表示。

ManimColor.to_rgba()：將顏色對象轉(zhuǎn)換為浮點 RGBA 值，適合于范圍在 0-1 之間的顏色表示，并包含 alpha 通道。

ManimColor.to_rgba_with_alpha()：將顏色對象轉(zhuǎn)換為浮點 RGBA 值，可能包含額外的 alpha 處理。

這些函數(shù)提供了靈活的方式來創(chuàng)建、轉(zhuǎn)換和操作顏色，使得在 Manim 中進(jìn)行動畫設(shè)計變得更容易和直觀。

實例代碼：

from manim import *
class ManimCELogo01(Scene):
    def construct(self):
        a = ManimColor.from_hex((256, 100, 256))  #from_hex
        self.camera.background_color =a 
        #第一個顏色顯示  from_rgb
        Fmyothercolor = ManimColor.from_rgb((0, 0, 0))
        Flogo_green1 = ManimColor.from_rgb((50, 50,50), alpha=0.5)  # 創(chuàng)建一個半透明的紅色
        Fcircle = Circle(radius=0.5,color=Flogo_green1, fill_opacity=0.5)
        Ftx1=Text("(50, 50,50)",color=RED).scale(0.3)
        Ftx2=Text("ManimColor.from_rgb((0, 0, 0))",color=RED).shift(4*LEFT).scale(0.3)
        Frounded=RoundedRectangle(corner_radius=0.25, height=0.5, 
                                 width=5.0,color=Fmyothercolor, 
                                 fill_opacity=1
                                ).shift(4*LEFT)
        s=Square(color=ManimColor.from_hsv((0, 100, 256)),fill_opacity=1).shift(2*RIGHT)  #from_hsv 
        Fg=VGroup(Fcircle,Frounded,Ftx1,Ftx2,s)
        self.add(Fg)
        sss=ManimColor.gradient("RED",2)
        #不能用from_int_rgb
        #不能用_internal_from_hex_string ，from_hex_string ，能用from_hex   
        #不能用internal_from_int_rgba，from_int_rgba  能用from_rgba(rgba)
        #_internal_from_string,from_string
        s1=Square(color=sss,fill_opacity=1).shift(4*RIGHT)  #from_hsv
        self.add(s1)

運行結(jié)果：

實例2：

from manim import *
class ManimCELogo(Scene):
    def construct(self):
        a = ManimColor.from_rgb((256, 100, 256))
        self.camera.background_color =a 
        #第一個顏色顯示
        Fmyothercolor = ManimColor.from_rgb((0, 0, 0))
        Flogo_green1 = ManimColor.from_rgb((50, 50,50), alpha=0.5)  # 創(chuàng)建一個半透明的紅色
        Fcircle = Circle(radius=0.5,color=Flogo_green1, fill_opacity=0.5)
        Ftx1=Text("(50, 50,50)",color=RED).scale(0.3)
        Ftx2=Text("ManimColor.from_rgb((0, 0, 0))",color=RED).shift(4*LEFT).scale(0.3)
        Frounded=RoundedRectangle(corner_radius=0.25, height=0.5, 
                                 width=5.0,color=Fmyothercolor, 
                                 fill_opacity=1
                                ).shift(4*LEFT)
        Fg=VGroup(Fcircle,Frounded,Ftx1,Ftx2)
        #第二個顏色顯示
        Smyothercolor = ManimColor.from_rgb((100, 100, 100))
        Scircle = Circle(radius=0.5,color=Smyothercolor, fill_opacity=1)
        Stx1=Text("(100,100,100)",color=RED).scale(0.2)
        Slogo_green1 = ManimColor.from_rgb((150,150,150), alpha=10)  # 創(chuàng)建一個半透明的紅色
        Srounded=RoundedRectangle(corner_radius=0.25, height=0.5, 
                                 width=5.0,color=Slogo_green1, 
                                 fill_opacity=1
                                ).shift(4*LEFT)
        Stx2=Text("ManimColor.from_rgb((150,150,150))",color=RED).shift(4*LEFT).scale(0.3)
        Sg=VGroup(Scircle,Srounded,Stx1,Stx2).shift(DOWN)
        #第三個顏色顯示
        Tmyothercolor = ManimColor.from_rgb((200, 200, 200))
        Tcircle = Circle(radius=0.5,color=Tmyothercolor, fill_opacity=1)
        Ttx1=Text("200, 200, 200",color=RED).scale(0.2)
        Tlogo_green1 = ManimColor.from_rgb((250,250,250), alpha=10)  # 創(chuàng)建一個半透明的紅色
        Trounded=RoundedRectangle(corner_radius=0.25, height=0.5, 
                                 width=5.0,color=Tlogo_green1, 
                                 fill_opacity=1
                                ).shift(4*LEFT)
        Ttx2=Text("ManimColor.from_rgb((250,250,250))",color=RED).shift(4*LEFT).scale(0.3)
        Tg=VGroup(Tcircle,Trounded,Ttx1,Ttx2).shift(2*DOWN)
        #第4個顏色顯示
        N4myothercolor = ManimColor.from_rgb((20, 20, 20))
        N4logo_green1 = ManimColor.from_rgb((70, 70,70), alpha=0.5)  # 創(chuàng)建一個半透明的紅色
        N4circle = Circle(radius=0.5,color=N4logo_green1, fill_opacity=0.5)
        N4tx1=Text("(70, 70,70)",color=RED).scale(0.3)
        N4tx2=Text("ManimColor.from_rgb((20, 20, 20))",color=RED).shift(4*LEFT).scale(0.3)
        N4rounded=RoundedRectangle(corner_radius=0.25, height=0.5, 
                                 width=5.0,color=N4myothercolor, 
                                 fill_opacity=1
                                ).shift(4*LEFT)
        N4g=VGroup(N4circle,N4rounded,N4tx1,N4tx2)
        #第5個顏色顯示
        N5myothercolor = ManimColor.from_rgb((120, 120, 120))
        N5circle = Circle(radius=0.5,color=N5myothercolor, fill_opacity=1)
        N5tx1=Text("(120, 120, 120)",color=RED).scale(0.2)
        N5logo_green1 = ManimColor.from_rgb((170,170,170), alpha=10)  # 創(chuàng)建一個半透明的紅色
        N5rounded=RoundedRectangle(corner_radius=0.25, height=0.5, 
                                 width=5.0,color=N5logo_green1, 
                                 fill_opacity=1
                                ).shift(4*LEFT)
        N5tx2=Text("ManimColor.from_rgb((170,170,170))",color=RED).shift(4*LEFT).scale(0.3)
        N5g=VGroup(N5circle,N5rounded,N5tx1,N5tx2).shift(DOWN)
        #第6個顏色顯示
        N6myothercolor = ManimColor.from_rgb((210, 210, 210))
        N6circle = Circle(radius=0.5,color=N6myothercolor, fill_opacity=1)
        N6tx1=Text("(210, 210, 210)",color=RED).scale(0.2)
        N6logo_green1 = ManimColor.from_rgb((1,173,256), alpha=10)  # 創(chuàng)建一個半透明的紅色
        N6rounded=RoundedRectangle(corner_radius=0.25, height=0.5, 
                                 width=5.0,color=N6logo_green1, 
                                 fill_opacity=1
                                ).shift(4*LEFT)
        N6tx2=Text("ManimColor.from_rgb((1,173,256))",color=RED).shift(4*LEFT).scale(0.3)
        N6g=VGroup(N6circle,N6rounded,N6tx1,N6tx2).shift(DOWN)
        FF=VGroup(Fg,Sg,Tg,N4g,N5g,N6g).arrange(DOWN,buff=0.1)
        self.add(FF)

運行結(jié)果：