Gráficas

Una de las partes más potentes de Manim es poder representar y animar gráficas. Aquí veremos apenas unos pocos ejemplos.

Axes

La clase Axes es la forma más sencilla de gráfico que hay en Manim. Nos permite dibujar funciones sencillas sin mucha complicación. Para ello definimos un rango en los ejex x e y y le agregamos la función que queremos graficar usando plot.

axes_example.py

from manim import *

class AxesExample(Scene):
    def construct(self):
        ax = Axes(
            x_range=[0, 10, 1],
            y_range=[-2, 6, 1],
            tips=False,
            axis_config={"include_numbers": True, "label_constructor": Typst},
            y_axis_config={"scaling": LogBase(custom_labels=True)},
        )

        # x_min must be > 0 because log is undefined at 0.
        graph = ax.plot(lambda x: x ** 2, x_range=[0.001, 10], use_smoothing=False)
        self.add(ax, graph)

Le hemos pasado a la clase Axes una configuración para los ejes tanto globalmente como específicamente para el eje y. La configuración que podemos aplicar es la que corresponde a la clase NumberLine

NumberPlane

Hay otras clases como NumberPlane que heredan de Axes con funcionalides extra. En este caso concreto, renderiza un plano sobre el que luego podremos agregar funciones.

number_plane_example.py

from manim import *

class NumberPlaneExample(Scene):
    def construct(self):
        number_plane = NumberPlane(
            background_line_style={
                "stroke_color": TEAL,
                "stroke_width": 4,
                "stroke_opacity": 0.6
            }
        )
        self.add(number_plane)

¡Ejercicios!

Ejercicio 1

Genera una imagen de una función sencilla como una función polinómica o una trigonométrica en un NumberPlane.

Peligro

No incluyas etiquetas en los ejes o, por lo menos, haz que se generen con Typst. De lo contrario te pedirá usar Tex y no lo hemos instalado para este taller.

Solución al ejercicio 1

graphing_ex_1.py

from manim import *

class GraphingExerciseOne(Scene):
    def construct(self):
        plane = NumberPlane(
            axis_config={"include_numbers": False},
        )

        sine_graph = plane.plot(
            lambda x: np.sin(x),
            color=YELLOW,
            stroke_width=6,
        )

        self.add(
            plane,
            sine_graph
        )

Ejercicio 2

Genera una imagen de un cardiode utilizando esta vez la clase PolarPlane.

Consejo

Por si no sabes la función en coordenadas polares para un cardioide, es una función que depende del ángulo theta de la siguiente manera: f(θ) = a · (1 - sin(θ)). ¡Prueba a jugar con el parámetro a a ver que sale!

Solución al ejercicio 2

graphing_ex_2.py

from manim import *

class GraphingExerciseTwo(Scene):
    def construct(self):
        plane = PolarPlane(
            size=8,
            radius_max=8,
        )

        heart_func = lambda theta: 2.5 * (1 - np.sin(theta))
        heart_graph = plane.plot_polar_graph(
            heart_func,
            theta_range=[0, 2 * PI],
            color=RED,
            stroke_width=3,
        )

        self.add(
            plane,
            heart_graph
        )