带箭头的直线就是有方向的直线，既可以用来表示矢量，也可以用来标记某个关键位置。manim中提供了4种常用的带箭头的直线模块：
Arrow：单箭头的直线DoubleArrow：双箭头的直线LabeledArrow：带标签的直线Vector：向量
其中，DoubleArrow，LabeledArrow和Vector都继承自Arrow模块，
而Arrow模块继承自上一次介绍的Line模块。
Vector表面看起来Arrow一样，也是一个单箭头直线，它们的主要区别在于：Arrow需要设置起点和终点，而Vector只要设置终点，它的的起点固定为坐标系原点。
带箭头直线系列的模块位于manim中的Mobject之下。
1. 主要参数
Arrow模块的主要参数有：
| 参数名称 | 类型 | 说明 |
|---|---|---|
| start | Point3D | 起点 |
| end | Point3D | 终点 |
| stroke_width | float | 箭头的粗细 |
| buff | float | 箭头的长短 |
| max_tip_length_to_length_ratio | float | 箭头大小与线的粗细的比例，此值越大，箭头相对于线越大 |
| max_stroke_width_to_length_ratio | float | 线的粗细与箭头大小的比例，此值越大，线相对于箭头线越粗 |
| tip_shape | VMobject | 箭头的类型，本质就是一个几何对象 |
其中，start和end参数继承自Line模块。
DoubleArrow模块的参数与Arrow基本一致，只是它两头都有箭头。
Vector模块的主要参数有：
| 参数名称 | 类型 | 说明 |
|---|---|---|
| direction | Point2D/Point3D | 向量的方向，相当于终点 |
Vector模块只需要设置终点，也就是direction。其他参数可以参考Arrow模块。
模块LabeledArrow可以在箭头直线上加一个便签，用于添加额外的说明信息。
| 参数名称 | 类型 | 说明 |
|---|---|---|
| label | str | 标签中文字，可支持数学公式 |
| label_position | float | 标签位置，默认在直线正中间 |
| font_size | float | 标签字体大小 |
| label_color | Color | 标签颜色 |
| label_frame | bool | 是否显示标签背景 |
| frame_fill_color | Color | 标签背景颜色 |
| frame_fill_opacity | float | 标签背景透明度 |
2. 主要方法
Arrow模块的主要方法有：
| 名称 | 说明 |
|---|---|
| get_default_tip_length | 获取箭头的长度 |
| get_normal_vector | 获取向量的法线 |
| reset_normal_vector | 重置向量的法线 |
| scale | 缩放向量 |
DoubleArrow和LabeledArrow的方法和Arrow一样。
Vector除了上面Arrow的方法，还有一个自己特有的方法：
| 名称 | 说明 |
|---|---|
| coordinate_label | 基于向量的坐标显示向量的值 |
比如：
class ArrowExample(Scene): def construct(self): vec_1 = Vector([1, 3]) vec_2 = Vector([-2, -2]) label_1 = vec_1.coordinate_label(color=BLUE) label_2 = vec_2.coordinate_label(color=YELLOW) self.add(vec_1, vec_2, label_1, label_2)
3. 使用示例
3.1. 箭头和线的比例
通过buff，max_stroke_width_to_length_ratio和max_tip_length_to_length_ratio参数，
可以调整箭头和直线的比例，使之符合不同动画场景的需要。
# buff vg = VGroup() for buff in np.arange(0, 2, 0.5): vg.add( Arrow( buff=buff, start=2 * LEFT, end=2 * RIGHT, ) ) vg.arrange(DOWN) vg.move_to(2.5 * LEFT) self.play(Create(vg), run_time=run_time) # max_stroke_width_to_length_ratio vg = VGroup() for i in np.arange(0, 5, 1): vg.add( Arrow( max_stroke_width_to_length_ratio=i, ), ) vg.arrange(DOWN) self.play(Create(vg), run_time=run_time) # max_tip_length_to_length_ratio vg = VGroup() for i in np.arange(0, 0.3, 0.06): vg.add( Arrow( max_tip_length_to_length_ratio=i, ), )
3.2. 箭头的样式
箭头的样式不仅仅只有三角形，manim中内置了多种不同的箭头样式。
Arrow( start=2 * LEFT, end=2 * RIGHT, tip_shape=ArrowCircleFilledTip, ) Arrow( start=2 * LEFT, end=2 * RIGHT, tip_shape=ArrowCircleTip, ) Arrow( start=2 * LEFT, end=2 * RIGHT, tip_shape=ArrowSquareFilledTip, ) Arrow( start=2 * LEFT, end=2 * RIGHT, tip_shape=ArrowSquareTip, ) Arrow( start=2 * LEFT, end=2 * RIGHT, tip_shape=ArrowTriangleFilledTip, ) Arrow( start=2 * LEFT, end=2 * RIGHT, tip_shape=ArrowTriangleTip, ) Arrow( start=2 * LEFT, end=2 * RIGHT, tip_shape=StealthTip, )
3.3. 向量的样式
向量是一种特殊的带箭头直线，它的起点默认在坐标原点。
其他的属性也可以和上面带箭头的一样进行设置。
vec1 = Vector([1, 1], color=BLUE) vec2 = Vector( [-2, 1], color=RED, tip_shape=ArrowSquareTip, ) label2 = vec2.coordinate_label(color=RED) vec3 = Vector([2, -1.5], color=GREEN)
3.4. 带标签的箭头
最后，带箭头的直线和普通的直线一样，也可以添加标签信息，用于对直线进行说明。
LabeledArrow( label="y=kx+b", font_size=25, start=start, end=end, ) LabeledArrow( label=txt1, start=start, end=end, ) LabeledArrow( label="z=sqrt{x^2+y^2}", font_size=25, start=start, end=end, label_color=RED, label_frame=False, ) LabeledArrow( label=txt2, start=start, end=end, frame_fill_color=GREEN, frame_fill_opacity=0.8, )
4. 附件
文中完整的代码放在网盘中了（arrow.py），
下载地址: 完整代码 (访问密码: 6872)
