前言
在平常的学习、刷视频时，一些科普或算法视频中经常会看到一些非常炫酷的动画效果，例如：
一些复杂数学公式和数学图像：
又或者一些简单的数学推理或物理动画：
还有B站大佬编写的 dijkstra 算法和本文即将带大家实现的冒泡排序的演示动画
甚至还可以实现 3D 效果
更多的案例可以参考Manim 社区
那么类似的动画都是如何实现的那？借助开源库 Manim。
Manim 是一个用于创建精确程序化动画的引擎，特别适用于制作解释性数学视频，借助它，可以实现打造动起来的数学世界和物理世界，小时候枯燥的课本冷冰冰的公式可以变得活能活现，理解不通的算法题让它动起来，形象的告诉背后的原理。
Manim 构建演示视频的功能特别强大，生成的质量也特别高，唯一的缺点 Manim 程序需要借助 python 来进行实现，如果大家从未学过或很少使用 python，会存在一定的门槛。但是也不必慌，当下有 MarsCode、Cursor、Windsurf 等诸多 AI 编程助手，只要会合理的运用 AI 编程助手，任何编程都阻挡不了我们，Manim 也一样。
在本文中：
带领大家使用 MarsCode 编写 Manim 案例，边生成代码，边学习收获
实现一个冒泡排序的演示动画
一起体验一下如何与 MarsCode 进行交互，以及遇到问题又该如何处理
Manim 快速入门
首先带大家使用 MarsCode 编写一下 Manim 官方提供快速入门中的案例，初步的熟悉一下 Manim，同样也建立起对 MarsCode 使用的基本思路。使用编程助手切记要注意的事项：不要太粗暴的描述需求，要尽可能的细致，在最开始的时候，不知道如何写提示词，可以借助豆包啊、gpt 来辅助生成。
快速入门中，案例演示了一个圆的绘制过程，在强调一下，使用 MarsCode 时，不要一次性输入太多信息，尽可能的描述清晰。在这个准则的基础上，输入：帮我绘制一个 pink 颜色，透明度为 0.5 的圆，展示绘制过程，使用 manim 程序进行实现。
可以使用 MarsCode 提供的命令行代码执行，也可以使用 Manim Slideview 插件提供的 run 图标，注意如果使用后者，需要在刚才的代码里面补充 scene 的绘制
from manim import *
class DrawCircle(Scene): def construct(self): # 创建一个圆 circle = Circle(color=PINK, fill_opacity=0.5)
# 将圆添加到场景中 self.add(circle) self.wait(1)# 需要补充scene = DrawCircle()scene.render()
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上述生成的视频是没有达到要求的，没有体现出绘制过程，继续交互：没有体现出圆的绘制过程。
from manim import *
class DrawCircle(Scene): def construct(self): # 创建一个圆 circle = Circle(color=PINK, fill_opacity=0.5)
# 使用Create动画来展示圆的绘制过程 self.play(Create(circle)) self.wait(1)scene = DrawCircle()scene.render()
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实现效果如下：
本着不学白不学的想法，继续想 MarsCode 输入指令：帮我解释一下所写代码。
增加动画的难度，继续交互：增加一些需求，最开始先绘制一个 square，然后变换成 pink 圆，最后圆淡出。
from manim import *
class DrawCircle(Scene): def construct(self): # 创建一个正方形 square = Square(color=BLUE, fill_opacity=0.5) self.add(square) self.wait(1)
# 将正方形变换成圆 circle = Circle(color=PINK, fill_opacity=0.5) self.play(Transform(square, circle)) self.wait(1)
# 圆淡出 self.play(FadeOut(circle)) self.wait(1)
scene = DrawCircle()scene.render()
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最后的圆是没有淡出，这会是什么问题那，没事，交给 MarsCode 来解决，这里顺便删除掉中间转换的等待：不需要中间的 wait，并且圆没有淡出效果
from manim import *
class DrawCircle(Scene): def construct(self): # 创建一个正方形 square = Square(color=BLUE, fill_opacity=0.5) self.add(square)
# 将正方形变换成圆 circle = Circle(color=PINK, fill_opacity=0.5) self.play(Transform(square, circle))
# 圆淡出 self.play(FadeOut(circle))
scene = DrawCircle()scene.render()
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可以看到，没能成功实现 circle 淡出。一般这种情形下，建议是可以尝试再次和 MarsCode 进行交互，如果依旧未达成需求，一种可能 MarsCode 陷入了自证循环，就得想办法略过这个话题；另一种可能是使用的专业名词有误。
这种情况下可以借助其他的大模型来辅助，当时借助了豆包模型（不小心删除了会话，找不到了），这个问题有点离谱，如果自己独立解决的话，需要一定的 Manim 基础，还好有豆包。
在官方文档中，有这样一段话，大意是：基于 transform 方法进行的变化，其实物体本质没变，只是属性变了。通俗讲，给 MarsCode 的提示词应该是 square 淡出。
from manim import *
class DrawCircle(Scene): def construct(self): # 创建一个正方形 square = Square(color=BLUE, fill_opacity=0.5) self.add(square)
# 将正方形变换成圆 circle = Circle(color=PINK, fill_opacity=0.5) self.play(Transform(square, circle))
# 正方形淡出 self.play(FadeOut(square))
scene = DrawCircle()scene.render()
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比如后续又增加了 square 的旋转操作，类似的一步一步的写 MarsCode 提示词即可，最终获得的代码如下：
from manim import *
class DrawCircle(Scene): def construct(self): # 创建一个正方形 square = Square(color=BLUE, fill_opacity=0.5)
# 使用Create动画来展示正方形的绘制过程 self.play(Create(square))
# 旋转正方形 self.play(Rotate(square, angle=PI/4))
# 将正方形变换成圆 circle = Circle(color=PINK, fill_opacity=0.5) self.play(Transform(square, circle))
# 正方形淡出 self.play(FadeOut(square))
# 圆颜色渐变 self.play(circle.animate.set_color(PINK))
scene = DrawCircle()scene.render()
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通过这部分快速入门案例的训练，大致可以总结出下面要点
MarsCode 交互时描述需求要清晰
如果生成存在问题，可以围绕问题继续通过 MarsCode 进行交互，也可以借助其他大模型工具进行辅助
如果在交互的过程中，可能由于提示词给予的不佳，MarsCode 还会记忆上下文，此时就很难再生成有效的内容，我的建议是关掉这个项目，重新打开一个
另外不得不赞叹一下 MarsCode 生成代码的水平还是很高的
冒泡排序演示动画
准备过程
下面咱们来一起做一个复杂案例：冒泡排序演示动画，具体效果上面已经展示过了，冒泡排序演示动画的核心流程：
首先尽可能清晰的输入指令：
from manim import *import random
class BubbleSort(Scene): def construct(self): # 生成随机数组 arr = [random.randint(1, 20) for _ in range(10)]
# 创建矩形并初始化位置 rectangles = [] for i, num in enumerate(arr): rect = Rectangle(width=0.5, height=num/10) rect.align_to(RIGHT, DOWN) rect.shift(LEFT * i) rectangles.append(rect)
# 将矩形添加到场景中 self.add(*rectangles) self.wait(1)
# 冒泡排序 for i in range(len(arr)): for j in range(0, len(arr) - i - 1): if arr[j] > arr[j + 1]: arr[j], arr[j + 1] = arr[j + 1], arr[j] rectangles[j].become(rectangles[j + 1]) rectangles[j + 1].become(rectangles[j]) self.wait(0.1)
self.wait(2)scene = BubbleSort()scene.render()
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当时运行出结果后，直接人就有点昏啊，后来总结来看，其实就是需求还是不够清晰，一次性输入了太多的要求，切描述的不够清晰。
没办法，自己生成的代码，再苦也要咽下去，想办法尝试是否有优化空间，于是进行了一系列交互
可以发现，矩形位置是偏移的，一个好的构图，核心内容应该处于中间，反复沟通了多轮，下面可以见证一下破防时刻(这还只是部分，太惨了)
这里的问题其实很明显，因为完全不懂 Manim，使用的提示词非常不专业，导致 Marscode 错误理解，由于记忆性上下文的存在，也就是已经先入为主了，AI 目前没有这种跳出能力，陷入了僵局。
那这时候怎么办呐？理智的想法就是借助其他大模型进行辅助。于是又借助了豆包模型：要确保创建的矩形位于页面中间，你可以在创建矩形后，将它们作为一个整体进行居中对齐。
MarsCode 进行如下修改，实现需求。
# 将矩形添加到场景中rectangles_group = VGroup(*rectangles)rectangles_group.arrange(RIGHT, aligned_edge=DOWN)rectangles_group.move_to(ORIGIN)self.add(rectangles_group)self.wait(1)
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实现到这里，冒泡排序基本工作就完成，下面进入核心的动画部分。
核心流程
元素的交换又踩了一个大坑，顺序进行了下面的交互，结果是一塌糊涂啊。
多次尝试依旧失败，那么解决方案就很单一了，help me，豆包。给豆包描述一下当前场景，豆包给出一个示例代码，喂给 Marscode。
def cyc_move(self,vm1,vm2): vm1.generate_target() vm1.target.next_to(vm2,ORIGIN,aligned_edge=DOWN)
vm2.generate_target() vm2.target.next_to(vm1,ORIGIN,aligned_edge=DOWN)
self.play(MoveToTarget(vm1),MoveToTarget(vm2)) self.wait()
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冒泡排序的核心功能就实现了，后续又做了一些样式调整，这里就不赘述了，贴一下最后的完整代码。
from manim import *import random
class BubbleSort(Scene): def construct(self): # 生成随机数组 arr = [random.randint(1, 20) for _ in range(10)]
# 创建矩形并初始化位置 rectangles = [] colors = [BLUE, GREEN, RED, YELLOW, PURPLE] # 定义一个颜色列表 for i, num in enumerate(arr): # 为每个矩形赋予一个唯一的颜色 color = colors[i % len(colors)] # 循环使用颜色列表中的颜色 rect = Rectangle(width=1, height=num/5, fill_color=color, fill_opacity=0.8) rect.align_to(RIGHT, DOWN) rect.shift(LEFT * i) # 将数组元素的值渲染到矩形的中心 text = Text(str(num), font_size=24, color=WHITE) text.next_to(rect, DOWN, buff=0.1) rectangles.append(VGroup(rect, text))
# 将矩形添加到场景中 rectangles_group = VGroup(*rectangles) rectangles_group.arrange(RIGHT, aligned_edge=DOWN) rectangles_group.move_to(ORIGIN) self.add(rectangles_group) self.wait(1)
# 冒泡排序 for i in range(len(arr)): for j in range(0, len(arr) - i - 1): # 对正在比较的元素添加放大缩小的呼吸效果 self.play(ApplyMethod(rectangles[j].scale, 1.2), ApplyMethod(rectangles[j + 1].scale, 1.2), run_time=0.3) self.play(ApplyMethod(rectangles[j].scale, 1/1.2), ApplyMethod(rectangles[j + 1].scale, 1/1.2), run_time=0.3)
if arr[j] > arr[j + 1]: self.wait(0.2) arr[j], arr[j + 1] = arr[j + 1], arr[j] # 交换矩形的位置，但不改变它们的颜色 rectangles[j], rectangles[j + 1] = rectangles[j + 1], rectangles[j] self.wait(0.1)
# 交换矩形的显示位置，并保持在同一水平线上 self.cyc_move(rectangles[j], rectangles[j + 1])
self.wait(2)
def cyc_move(self, vm1, vm2): vm1.generate_target() vm1.target.next_to(vm2, ORIGIN, aligned_edge=DOWN)
vm2.generate_target() vm2.target.next_to(vm1, ORIGIN, aligned_edge=DOWN)
# 在移动过程中不再添加呼吸效果 self.play(MoveToTarget(vm1), MoveToTarget(vm2), run_time=0.2)
# 这里不需要传入 Scene 实例scene = BubbleSort()scene.render()
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选择排序与冒泡排序有一定的相似性，于是做一个尝试，是否此时可以顺遂的完成：根据上述的思路，你能为我写一个选择排序的演示动画吗
整体实现其实是对的，下面的动画看起来有点怪，因为当时在冒泡排序的时候，约定了比较元素呼吸的顺序，微调一下即可。
接着又尝试了一下插入排序，插入排序思想与冒泡差距很大，没有办法推理得出，得出的演示动画非常不符合预期。总体 MarsCode 的生成过程还是非常让人满意的，毕竟光给一句笼统的实现插入排序提示词有些过分简易。
总结
本文借助 MarsCode 生成 Manim 程序，完成了快速入门案例和冒泡/选择排序演示动画，文章完整的展示整体使用 Marscode 的一些方法和过程，有一些心得，下面粗略的总结一下：
MarsCode 生成代码的质量是可以保证的，Manim 这种方式不算大众，能生成感觉已经很强了，通过一些提示词的引导，能完成较为不错的效果，点赞好评
对于存在一定专业性的程序，例如 Manim 这种，还是需要一些上下文知识，否则写出的提示词容易比较业余，从而导致 MarsCode 的误解
输入 MarsCode 提示词时，要清晰的描述需求，尽可能不要一次给予太多指令。比如最开始尝试：帮我生成一个冒泡排序的 Manim 程序，效果那就是一团糟
学会借助其他大模型的力量，AGI 是一系列产品，要把它们连结起来，共同使用
如果 MarsCode 持续进行交互，效果依旧不好，关闭该项目，重启一个
借助 MarsCode，可以降低程序的实现难度，下一个想要尝试使用 MarsCode + 豆包实现一个小米 su7 的展示，使用 Threejs 知识实现，敬请期待。
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