manim 从没入门到被劝退

鹤翔万里
Manim-Kindergarten
版本：1.0
更新：2021 年 8 月 26 日

前言之前

如何提问

1. 在 mk 技术群中提问，请尽量不要提出 python 基础语法相关的问题，或者与 manim 本身关系不大的问题。详见《manim 常见问题》的“如何提问”部分。
2. 在 mk 前哨站中提问，你可以随意提出 python 基础相关的问题，尽量少提出 manim 相关问题。如果是咨询报错原因的话，请在提问时给出完整代码和完整报错信息。
3. 听从劝告，这些都是为了你好，群友的劝告（以及这个文档中的内容）也是为了让你的学习曲线变得平缓。
4. 语气友善，态度谦虚，避免造成不必要的纠纷。

前言

这个文档和其他文档会有稍稍那么一点不一样，这个文档不会教大家怎么处理安装/学习 manim 中遇到的各种问题，不会给大家提供 manim 方面的教程。而是在大家想要入坑 manim 前给出一些警告（劝退）这个坑真的很深，慎入。

对于任何想要从零开始学习 manim 的朋友，都真诚地希望你可以完整地看完整篇文档，然后再决定是否要踏入到 manim 这个深坑里。（当然，如果你决然不看这个文档，我也没什么办法，那你就只好自求多福了）对于有编程基础的、自学能力强的朋友，以及部分勇士，也可以不看这个文档直接上手 manim。

当然也请注意，这篇文档中所说的都是事实，没有任何夸张的成分。

1. 使用目的

在入手 manim 之前，你应该首先明确你要使用 manim 的目的是什么。我相信大部分人使用 manim 都是想制作科普视频，但是你想要以一种什么样的形式来呈现你想要讲述的内容。manim 的优势在于使用程序来精准地制作动画、来对晦涩的理论进行可视化呈现，而不仅仅是呈现公式、进行公式之间的简单变换。

manim 的创造者 Grant 在哔哩哔哩百万粉丝问答视频中也说过：

Where I get a little bit worried as if I see people use it in a way that feels like you really didn’t need programmatic animations. … But if I see someone else use it only for that, only to like write equations and manipulate it. I kind of feel like they should make sure they’ve explored the full space of tools before they dive into that one in particular.

翻译：如果人们在不适合程序动画的地方使用 manim 的话，我会比较头疼。……如果看到有其他人真就只用 manim 来书写公式、处理公式。我没准会想，他们应该先研究清楚各种工具的能力，再决定入谁的坑。

所以如果仅仅是为了书写文字书写公式来用 manim 的话，不如使用 PowerPoint 等更加直观方便的软件，它们达到的效果也不差（这仅仅取决于个人的审美和能力，与软件无关）。如果是为了呈现图像的话，geogebra 等软件甚至会比 manim 更加方便，更加好看。

总而言之，请你想清楚为了你的目的来学习使用 manim 是否值得，是否有其它更合适、简单的软件可以替代达到你的目的。

2. 面向人群

manim 并不是一个像 Microsoft Office 等可以直接上手使用的软件，它是一个 python 的模块包。manim 不是你心血来潮想用就可以使用的，学习使用它有一定的门槛，有很明显的面向人群：

• 有一定的编程基础，特别是 python 基础
• 会使用终端运行命令
• 可以通过看文档或源码自学

如果想要更好地、更深入地学习 manim，你需要下一节所说到的技术栈。

3. 所需要的技术栈

3.1. 仅仅是学习使用

下面的这些知识都要在开始学习 manim 前确保掌握，不然在学习、使用过程中会出现非常多的问题。

• Python 基础语法（至少要学习到类，不必对面向对象了解太多） 这是当然的，因为 manim 是一个 python 的库，它使用 python 编写，也需要使用 python 语言来编写动画
• $\LaTeX$ 公式语法 如果你想要在你的视频中添加数学公式，你还需要了解 LATEX 的公式语法
• 终端/命令行的基础使用方法 因为 manim 是通过在终端中输入命令来运行的，所以你需要了解终端的使用方法，以及一些基础的命令（如 cd、python、pip 等）
• 有关计算机环境变量的用途及用法 在安装 manim 时，会多次涉及到将二进制文件或文件夹添加到系统环境变量的操作。所以你要懂得环境变量的用途，以及如何设置它们

3.2. 想要阅读、看懂源码

如果想要进一步地学习，当然就要看 manim 的源码。所以想要更深入地研究 manim，需要的技术栈还要更进一步。

• Python 面向对象知识 因为 python 是一门面向对象的语言，manim 的源码中也几乎全是 class，所以为了更好地理解 manim，一定需要 python 的面向对象知识（至少要了解类与方法、继承、重载等知识）
• 扎实的数理基础 由于 manim 中的坐标处理、变换等都是通过矩阵、甚至四元数等运算完成的，所以理解 manim 源码，也需要有扎实的数理基础，懂得 python 的数值计算包 NumPy 的基本用法。
• $\LaTeX$ 语法以及用法 manim 中用于书写文字的 Tex 和 TexText 类都使用 $\LaTeX$ 来进行渲染，所以你需要 $\LaTeX$ 语法的知识才能更好地理解它们之间的区别与用法；也需要 $\LaTeX$ 的使用方法才能更好地理解 manim 是如何通过输入的字符串来呈现在画面中的
• FFmpeg 的用途及用法 manim 使用 FFmpeg 来生成视频，所以想要完全理解 manim 的原理也需要了解一些 FFmpeg 的相关知识
• OpenGL 及 GLSL 的基础知识 新版 manim（ManimGL）使用 OpenGL 作为后端渲染，也使用到了 GLSL 语言，所以要读懂 manim 源码也需要一些这方面的基础知识
• git 及 GitHub 的简单用法 由于 manim 在 GitHub 上开源，使用 git 来进行版本控制，所以有了这些基础会更加方便 manim 的深入学习

4. 可能遇到的问题

manim 还不太成熟，所以在使用过程中会出现各种各样的问题，包括但不限于：

• 《manim 常见问题》《manimgl 常见问题》两个文档中的所有问题（很可怕吗？是的，很可怕.gif）
• Python 语法上的奇怪问题
• 运行命令方面的问题
• 新版显卡/显卡驱动导致的甚至无法渲染的问题
• macOS Big Sur 上 python 及 OpenGL 适配不好，需要手动解决的问题
• 以及一些目前尚未解决的问题（比如文字三角剖分问题，边缘断齿问题，文字大小换行问题⋯⋯）
• ⋯⋯
• 长时间无法解决问题导致心理破防的问题

所以请在入坑 manim 前慎重考虑自己能否承受、解决遇到的种种问题。虽然有群友、社区为你解答你可能遇到的问题，但是还是有部分问题我们也是无能为力的。

5. 学习方式

因为 manim 是一个代码库，所以最好的学习方式是看文档。但目前文档也并不完善，所以最好的学习方式变成了阅读源码，只要是想深入地学习 manim，一定避不开阅读源码。即使 manim 的结构比较清晰，源码不太复杂，但是初学者即使有些 python 的基础，刚开始阅读 manim 源码也是会有很多困难的。

所以你也需要想清楚，你能否坚持忍受困难，啃下 manim 源码；或者通过不断地使用来了解越来越多的用法，到最后浏览源码学习。

6. 准备好了？

什么？你已经有了面对疾风、入坑 manim 的觉悟了？那么就从《manim常见问题》和《manimgl 常见问题》以及文档 https://docs.manim.org.cn 开始吧，里面都有很好的入门教程，学习愉快啦！

7. 算了算了。

如果你看过上面的内容觉得自己不适合入坑 manim 了，也不用气馁，因为它确实不是面向所有人的。并且也完全不是没有方法来制作科普视频。你还有更多的替代方案：

• Adobe Premier Pro、After Effects 等软件 虽然 Adobe 全家桶也很难入门，但是它们也有着更高的灵活度，比 manim 稍平的学习曲线，使用 Pr、Ae 等专业软件也完全可以达到更好的视觉效果
• Microsoft PowerPoint，Apple Keynote 等软件 即幻灯片，它们的动画效果也不错，可以插入图形、文字、甚至公式。而且它们更容易使用，更直观。只要肯下功夫，使用 PPT 也是可以做出媲美 manim 的动画的
• Blender、C4D 等 3D 软件 manim 在 3D 方面很拉垮，所以这些优秀的 3D 软件是很好的选择，同时它们也都可以直接渲染出动画，用来制作 3D 视频效果非常棒
• GeoGeBra，desmos，Mathematica，Matlab 等软件 这些专业的数学软件也可以方便地绘制图形，制作动画。只要合理地录制、剪辑，制作出来的效果也是非常好的
• …… 还有更多的工具等待你发掘，只要配合好录屏、剪辑，一切工具都可以做出优良的视频