Manim Quickstart：从 plan.md 到第一条水波纹视频

上一篇文章讲了 Manim 的定位：它是一个 Python-first 的数学动画生产工具，但完整视频生产并不是 pure Python-only，还会涉及 LaTeX、Cairo/Pango、FFmpeg/PyAV、素材、旁白、字幕和发布。

这篇换成一个更落地的问题：如果今天只想从零生成一条“能看的小视频”，最小闭环应该怎么走？

我们用一个 14 秒左右的“水滴入水后的圆形波纹”来演示。它不追求大片质感，只追求流程完整：先想清楚解释目标，再写代码，再真实渲染，再把 MP4 放到文章里。

最终结果

这就是本文实际跑出来的 MP4：Manim CE 0.20.1，-ql 草稿质量，854×480，15 FPS，H.264，约 214 KB。

Manim Quickstart demo：水滴、波纹扩散和公式 r = vt。视频文件通过 ChatShare 暴露为稳定 URL，再由 ChatBlog 的 MDX <video> 标签嵌入。

这个 quickstart 演示什么

这个例子故意不复杂。它只证明一条最小生产线是通的：

这里的“水视频”不是要做流体仿真。它只是一个足够小的解释型视频：

• 先出现标题；
• 水滴落到水面；
• 三圈波纹扩散并淡出；
• 显示最小数学模型 r = v t；
• 最后提示下一步可以换高清、加配音和字幕。

这个规模正好适合作为 Manim 入门模板：有叙事、有形状动画、有 TeX 公式、有真实 MP4，又不会把第一次实践拖成重型项目。

Step 0：项目目录

先不要直接写一个孤零零的 example.py。哪怕是 quickstart，也建议按“解释视频”来组织：

quickstart-water-video/
  plan.md        # 先写清楚解释目标和场景顺序
  script.py      # Manim 场景代码
  media/         # Manim 自动生成的 partial movie 和最终 MP4

真实跑完后，Manim 会生成类似路径：

media/videos/script/480p15/WaterRippleQuickstart.mp4

这就是后面要分享和嵌入的文件。

Step 1：先写 plan.md

Manim 最大的坑不是 API，而是“直接开写代码”。解释型视频要先回答：观众的问题是什么？这条视频只讲哪一个概念？画面顺序是什么？

这次的 plan.md 可以很短：

# Manim Quickstart Demo Plan

## 目标

做一个 12 秒左右的“水滴入水后的圆形波纹”小视频，用来演示 Manim 从叙事计划到 Python 脚本再到 MP4 的最小完整流程。

## 观众问题

水滴落到水面后，为什么我们看到的是一圈圈向外扩散的圆形波纹？

## 一句话解释

波前在均匀水面上以近似恒定速度向四周传播，所以半径随时间增长，可以用 `r = v t` 做一个最小模型。

## 场景结构

1. 标题：从一个水滴开始。
2. 水滴落下：蓝色水面线 + 水滴下落。
3. 波纹扩散：三圈半透明圆逐步扩大并淡出。
4. 数学模型：显示 `r = v t`，旁边用箭头说明“时间越长，半径越大”。
5. 结尾：这就是第一个 Manim 小视频：先 plan，再 script，再 render。

这一步的价值是限定范围。只要 plan.md 还在发散，就不要急着写 Manim 代码。

Step 2：写 script.py

这条视频只用 Manim 的基础对象：

• Text：标题和中文说明；
• Line：水面；
• Circle / Star：水滴、波纹和溅起效果；
• MathTex：公式 r = vt；
• FadeIn、Create、GrowFromCenter、Write：基本动画。

核心代码如下：

from manim import *


class WaterRippleQuickstart(Scene):
    def construct(self):
        self.camera.background_color = "#0b1020"

        title = Text("Manim Quickstart：一滴水的波纹", font_size=36, color=WHITE)
        subtitle = Text("从 plan.md 到 script.py，再到 MP4", font_size=22, color=BLUE_B)
        subtitle.next_to(title, DOWN, buff=0.35)
        self.play(FadeIn(title, shift=DOWN), FadeIn(subtitle, shift=UP), run_time=1.2)
        self.wait(0.6)
        self.play(title.animate.to_edge(UP), FadeOut(subtitle), run_time=0.8)

        surface = Line(LEFT * 5.5, RIGHT * 5.5, color=BLUE_C, stroke_width=5).shift(DOWN * 1.2)
        surface_label = Text("水面", font_size=22, color=BLUE_B).next_to(surface, DOWN, buff=0.2).to_edge(LEFT)
        drop = Circle(radius=0.18, color=BLUE_A, fill_color=BLUE_A, fill_opacity=1).shift(UP * 1.5)
        drop_tail = Line(drop.get_top() + UP * 0.35, drop.get_top(), color=BLUE_A, stroke_width=3)
        self.play(Create(surface), FadeIn(surface_label), FadeIn(drop), Create(drop_tail), run_time=1.0)
        self.play(drop.animate.move_to(surface.get_center() + UP * 0.05), FadeOut(drop_tail), run_time=1.0)

        splash = Star(n=8, outer_radius=0.45, inner_radius=0.12, color=TEAL_A, fill_opacity=0.35).move_to(surface.get_center())
        self.play(FadeOut(drop), GrowFromCenter(splash), run_time=0.4)
        self.play(FadeOut(splash), run_time=0.4)

        center = surface.get_center()
        ripples = VGroup(
            Circle(radius=0.25, color=TEAL_A, stroke_width=5).move_to(center),
            Circle(radius=0.25, color=BLUE_B, stroke_width=4).move_to(center),
            Circle(radius=0.25, color=BLUE_D, stroke_width=3).move_to(center),
        )
        self.add(ripples)
        self.play(
            ripples[0].animate.scale(5.2).set_stroke(opacity=0.0),
            ripples[1].animate.scale(3.7).set_stroke(opacity=0.0),
            ripples[2].animate.scale(2.3).set_stroke(opacity=0.0),
            run_time=2.6,
            rate_func=linear,
        )
        self.remove(ripples)

        formula = MathTex("r = v t", color=WHITE).scale(1.2).shift(UP * 0.25)
        formula_box = SurroundingRectangle(formula, color=BLUE_B, buff=0.25)
        explanation = VGroup(
            Text("r：波纹半径", font_size=24, color=TEAL_A),
            Text("v：传播速度", font_size=24, color=BLUE_B),
            Text("t：经过时间", font_size=24, color=WHITE),
        ).arrange(DOWN, aligned_edge=LEFT, buff=0.18).next_to(formula_box, DOWN, buff=0.35)
        arrow = Arrow(start=LEFT * 2.8 + DOWN * 1.1, end=RIGHT * 2.8 + DOWN * 1.1, color=TEAL_A)
        arrow_label = Text("时间增加 → 半径变大", font_size=24, color=TEAL_A).next_to(arrow, DOWN, buff=0.15)
        self.play(Write(formula), Create(formula_box), run_time=0.9)
        self.play(FadeIn(explanation, shift=UP), Create(arrow), FadeIn(arrow_label), run_time=1.2)
        self.wait(1.0)

        outro = Text("第一条 Manim 小视频完成", font_size=34, color=WHITE)
        outro_sub = Text("下一步：把 -ql 草稿换成 -qh 高清，再加配音和字幕", font_size=22, color=BLUE_B)
        outro_group = VGroup(outro, outro_sub).arrange(DOWN, buff=0.35)
        self.play(FadeOut(VGroup(surface, surface_label, formula, formula_box, explanation, arrow, arrow_label, title)))
        self.play(FadeIn(outro_group, scale=0.9), run_time=1.0)
        self.wait(1.2)

第一次写 Manim 代码时，建议先接受“朴素但稳定”的画面。真正重要的是把对象、动画、时间和输出路径跑通。

Step 3：用 -ql 快速渲染

在已经装好 Manim CE 的环境里运行：

manim -ql --media_dir media script.py WaterRippleQuickstart

这里的几个点要注意：

参数	作用
-ql	low quality，快速草稿，本文实际输出是 480p15
--media_dir media	把 Manim 生成物固定放进当前项目的 media/
script.py	Python 脚本文件
WaterRippleQuickstart	要渲染的 Scene 类名

本文实际运行后，Manim 输出：

Rendered WaterRippleQuickstart
Played 14 animations
File ready at .../media/videos/script/480p15/WaterRippleQuickstart.mp4

并用 ffprobe 回读到：

{
  "codec_name": "h264",
  "width": 854,
  "height": 480,
  "r_frame_rate": "15/1",
  "duration": "14.334000",
  "size": "214020"
}

这个阶段只验证叙事和画面节奏，不急着上高清。等脚本稳定后，再换：

manim -qh --media_dir media script.py WaterRippleQuickstart

Step 4：生成 poster

博客里直接放 <video> 时，最好配一张 poster，避免页面初始位置是一块黑框。

ffmpeg -y \
  -ss 00:00:04 \
  -i media/videos/script/480p15/WaterRippleQuickstart.mp4 \
  -frames:v 1 \
  -q:v 2 \
  water-ripple-poster.jpg

这不是 Manim 必须步骤，但对博客阅读体验很有帮助。

Step 5：用 ChatShare 发布 MP4

ChatBlog 是静态站。视频文件可以放进仓库，但大一点的视频会让 Git 仓库膨胀；更自然的做法是把视频作为媒体对象分享出去，文章只嵌入 URL。

这里用 ChatShare：

chatshare put --overwrite \
  media/videos/script/480p15/WaterRippleQuickstart.mp4 \
  chatblog/manim-quickstart/water-ripple-quickstart.mp4

chatshare put --overwrite \
  water-ripple-poster.jpg \
  chatblog/manim-quickstart/water-ripple-poster.jpg

得到稳定 URL：

https://share.public.wzhecnu.cn/chatblog/manim-quickstart/water-ripple-quickstart.mp4
https://share.public.wzhecnu.cn/chatblog/manim-quickstart/water-ripple-poster.jpg

发布后还要验证 HTTP 头。本文回读结果显示：

video  status=200  content-type=video/mp4   accept-ranges=bytes  content-length=214020
poster status=200  content-type=image/jpeg  accept-ranges=bytes  content-length=15000

accept-ranges=bytes 对视频体验很重要：浏览器可以按需拉取和拖动，不必一次性下载完整文件。

Step 6：在 ChatBlog 里嵌入视频

ChatBlog 用 Docusaurus + MDX，MDX 支持直接写 HTML5 <video>。文章里可以这样嵌：

<figure>
  <video
    controls
    preload="metadata"
    poster="https://share.public.wzhecnu.cn/chatblog/manim-quickstart/water-ripple-poster.jpg"
    style={{ width: '100%', borderRadius: '12px', border: '1px solid var(--ifm-color-emphasis-200)' }}
  >
    <source src="https://share.public.wzhecnu.cn/chatblog/manim-quickstart/water-ripple-quickstart.mp4" type="video/mp4" />
    你的浏览器不支持 HTML5 video。
  </video>
  <figcaption>Manim Quickstart demo：水滴、波纹扩散和公式 r = vt。</figcaption>
</figure>

这个方式比把 MP4 塞进 Git 更轻，也比只贴一个下载链接更适合博客阅读。

这个例子的可改进点

它只是第一条 quickstart，不是最终作品。下一步可以按同一套流程逐步增强：

层面	现在	下一步
画质	-ql 480p15	-qh 或自定义 1080p30/60
叙事	屏幕文字	加旁白稿和字幕
物理模型	r = vt 最小模型	加振幅衰减、波峰间距、介质速度
视觉	圆形波纹	加半透明水面、粒子、水滴阴影
交付	单 MP4	多 scene 拼接、片头片尾、封面图

最重要的是不要一步跳到“大片”。先把这条闭环跑通：

plan.md -> script.py -> manim -ql -> mp4 -> share URL -> blog video embed

这条闭环稳定后，Manim 才真正从“一个 Python 库”变成“可以持续产出解释型视频的工作流”。

相关链接

• Manim Community Edition
• Manim 文档
• Manim GitHub
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• 本文 demo MP4