ValueTracker 与自定义数据¶
基础用法¶
在 JAnim 中，可以使用 ValueTracker 来变化和跟踪自定义数据的值。
例如，下面这个例子我们已经在 ItemUpdater 的使用 中提到过：
tr = ValueTracker(0)
txt = Text('0.00', font_size=40).show()
self.forward()
self.play(
Succession(
tr.anim.set_value(4),
tr.anim.set_value(2.5),
tr.anim.set_value(10)
),
ItemUpdater(
txt,
lambda p: Text(f'{tr.current().get_value():.2f}', font_size=40),
duration=3
)
)
self.forward()
在这个例子中，我们可以注意到 ValueTracker 的两个主要功能：
通过
set_value()方法，可以设置数据的新值，并且这个变化可以通过.anim创建为动画通过
get_value()方法，可以获取数据的值重要
在 Updater 中，需要使用
current()方法来获取当前的动画状态中的ValueTracker实例，即通过tr.current().get_value()
来获取当前动画中的值。
关于
current()的介绍，详见 current() 的使用 。
ValueTracker 不仅支持这种简单数值的变化与跟踪，还支持各种复杂结构，例如列表，字典，numpy 数组等：
tr = ValueTracker({
'position': ORIGIN,
'rotate': 0,
'color': [1.0, 0.5, 0.0],
'radius': 0.2
})
dots = DotCloud(
*(
[x, y, 0]
for x in range(-1, 2)
for y in range(-1, 2)
)
).show()
def dots_updater(data: DotCloud, p=None) -> None:
value = tr.current().get_value()
data.points.move_to(value['position']).rotate(value['rotate'])
data.color.set(value['color'])
data.radius.set(value['radius'])
dots_updater(dots)
self.forward()
self.play(
Succession(
tr.anim.set_value({
'position': UP * 1.5,
'rotate': PI / 4,
'color': [0.0, 0.5, 1.0],
'radius': 0.5
}),
tr.anim.set_value({
'position': LEFT * 1.5,
'rotate': -PI / 4,
'color': [1.0, 0.0, 0.5],
'radius': 0.1
}),
tr.anim.set_value({
'position': ORIGIN,
'rotate': 0,
'color': [1.0, 0.5, 0.0],
'radius': 0.2
}),
tr.anim.update_value({
'rotate': TAU,
'color': [1.0, 1.0, 1.0]
})
),
DataUpdater(dots, dots_updater, duration=4)
)
self.forward()
在这个例子中，我们使用了一个包含多个字段的字典作为 ValueTracker 的值，并在 Updater 中根据这些字段来更新点云的位置，旋转，颜色和半径。
相比于 set_value() 需要提供完整字段，我们也可以用 update_value() 方法来只更新部分字段的值，而不影响其他字段。
注册自定义类型¶
如果有一个类没有定义 SupportsTracking 所需求的三大件 copy() 、 not_changed() 以及 interpolate() ，
那么我们可以通过 register_funcs() 来注册这些方法，从而让这个类可以作为 ValueTracker 的值类型。具体使用方法可参考内置类型的注册。
另外，我们可以通过 register_update_func() 来注册供 update_value() 使用的更新方法。具体使用方法可参考内置的 dict 类型的注册。
添加自定义的物件数据¶
ValueTracker 的特性完全基于 Cmpt_Data 组件实现，
你完全可以将其组件添加到任意物件中，从而让你的自定义物件能够灵活地跟踪额外的数据变化，并依据你地需求灵活使用
为了添加这种组件，使用 CustomData 即可，就像这样：
from janim.imports import *
class PhysicalBlock(Square):
physic = CustomData()
def __init__(self, *args, **kwargs):
super().__init__(*args, **kwargs)
self.physic.set({
'speed': ORIGIN, # 默认静止
'accel': ORIGIN, # 并且没有加速度
})
def do_physic(self, dt: float) -> Self:
# 根据 `speed` 与 `accel` 更新物件位置
value = self.physic.get()
avg_speed = value['speed'] + 0.5 * value['accel'] * dt
shift = avg_speed * dt
self.physic.update({ 'speed': value['speed'] + value['accel'] * dt })
self.points.shift(shift)
return self
def do_physic_updater(self):
# 将 `do_physic` 包装为 Updater
return StepUpdater(self, lambda data, p: data.do_physic(p.dt))
class UpdatingPhysicalBlock(Timeline):
def construct(self):
block = PhysicalBlock()
block.points.to_border(DL)
# 实时显示物块的运动向量
def vectors_updater(p):
cur = block.current()
pos = cur.points.box.center
value = cur.physic.get()
vec_speed = Vector(value['speed'] * 0.5, color=BLUE)
vec_speed.points.shift(pos)
vec_accel = Vector(value['accel'] * 0.5, color=RED)
vec_accel.points.shift(pos)
return Group(vec_speed, vec_accel)
self.prepare(ItemUpdater(None, vectors_updater, duration=FOREVER))
# 物块运动以及参数变更
self.play(block.do_physic_updater())
block.physic.set({ 'speed': np.array([4, 6, 0]), 'accel': DOWN * 4 })
self.play(block.do_physic_updater(), duration=2)
block.physic.update({ 'accel': LEFT * 6 })
self.play(block.do_physic_updater(), duration=2)
其中的 physic = CustomData() 就是我们添加的自定义数据组件，它的用法和 ValueTracker 十分相似：
可以像这样完善其类型注解：
from typing import TypedDict
class PhysicData(TypedDict):
speed: np.ndarray
accel: np.ndarray
class PhysicalBlock(Square):
physic = CustomData[Self, PhysicData]()
...
备注
类型注解中的 Self 是为了让组件的 .r 正常运作
高级用法¶
除了基本的数值和结构， ValueTracker 还支持沿用组件类型，以及注册自定义类型的处理。
备注
说实话，高级用法的应用场景非常罕见，除非你在开发新的组件或者需要跟踪非常复杂的数据，否则大多数情况下使用基础用法就足够了。
沿用组件类型¶
首先我们需要知道，所有 Component 的子类都可以直接作为 ValueTracker 的值类型，例如：
虽然说我们可以将组件类型 Cmpt_Points 作为值类型直接使用，但是对于实际来讲，还是直接操作 Points 物件或者含义更具体的物件，并在需要时 current() 会更方便。