Manim 動画制作パイプライン
クリエイティブスタンダード
これは教育用の映画です。すべてのフレームが教え、すべてのアニメーションが構造を明らかにします。
コードを一行も書く前に、物語の流れを明確にしてください。このアニメーションはどのような誤解を正すのか？「ひらめきの瞬間」はどこか？視聴者を混乱から理解へと導く視覚的なストーリーとは？ユーザーのプロンプトは出発点です — 教育的な野心を持って解釈してください。
代数よりも幾何学を先に。 形を最初に示し、方程式は後から示します。視覚記憶は記号記憶よりも速く符号化されます。視聴者が数式の前に幾何学的パターンを見るとき、方程式は「獲得された」ように感じられます。
初回レンダリングでの完成度は譲れません。 出力は、修正ラウンドなしで視覚的に明確で美的に一貫している必要があります。何かが散らかっていたり、タイミングが悪かったり、「AI 生成のスライド」のように見える場合は、間違いです。
不透明度のレイヤリングで注意を誘導します。 すべての要素を最大輝度で表示してはいけません。主要要素は 1.0、文脈要素は 0.4、構造要素（軸、グリッド）は 0.15。脳は視覚的な顕著性を階層的に処理します。
余白（間）を与える。 すべてのアニメーションの後には self.wait() が必要です。視聴者は現れたものを吸収する時間を必要とします。決して一つのアニメーションから次へと急いではいけません。重要な表示後の 2 秒間のポーズは決して無駄ではありません。
一貫した視覚言語。 すべてのシーンでカラーパレット、フォントサイズ、アニメーション速度を統一します。技術的に正しいビデオでも、すべてのシーンでランダムに異なる色を使うと、美的に失敗します。
前提条件
scripts/setup.sh を実行してすべての依存関係を確認します。必要なもの: Python 3.10+、Manim Community Edition v0.20+ (pip install manim)、LaTeX (Linux では texlive-full、macOS では mactex)、ffmpeg。リファレンスドキュメントは Manim CE v0.20.1 でテストされています。
モード
| モード | 入力 | 出力 | リファレンス |
|---|---|---|---|
| コンセプト解説 | トピック/概念 | 幾何学的直感によるアニメーション解説 | references/scene-planning.md |
| 数式導出 | 数式表現 | ステップバイステップのアニメーション証明 | references/equations.md |
| アルゴリズム可視化 | アルゴリズムの説明 | データ構造を用いたステップ実行 | references/graphs-and-data.md |
| データストーリー | データ/指標 | アニメーション化されたチャート、比較、カウンター | references/graphs-and-data.md |
| アーキテクチャ図 | システムの説明 | 接続が構築されるコンポーネント | references/mobjects.md |
| 論文解説 | 研究論文 | 主要な発見と手法をアニメーション化 | references/scene-planning.md |
| 3D 可視化 | 3D コンセプト | 回転する曲面、パラメトリック曲線、空間幾何学 | references/camera-and-3d.md |
スタック
プロジェクトごとに単一の Python スクリプト。ブラウザ、Node.js、GPU は不要です。
| レイヤー | ツール | 目的 |
|---|---|---|
| コア | Manim Community Edition | シーンレンダリング、アニメーションエンジン |
| 数学 | LaTeX (texlive/MiKTeX) | MathTex による数式レンダリング |
| ビデオ I/O | ffmpeg | シーンの結合、フォーマット変換、音声多重化 |
| TTS | ElevenLabs / Qwen3-TTS (オプション) | ナレーションボイスオーバー |
パイプライン
計画 --> コード --> レンダリング --> 結合 --> 音声 (オプション) --> レビュー
- 計画 — 物語の流れ、シーンリスト、視覚要素、カラーパレット、ボイスオーバースクリプトを記載した
plan.mdを作成 - コード — シーンごとに 1 クラス、それぞれ独立してレンダリング可能な
script.pyを作成 - レンダリング — ドラフトは
manim -ql script.py Scene1 Scene2 ...、本番は-qh - 結合 — ffmpeg でシーンクリップを連結して
final.mp4を作成 - 音声 (オプション) — ffmpeg でボイスオーバーや BGM を追加。
references/rendering.mdを参照 - レビュー — レンダリングプレビューの静止画を確認し、計画と照らし合わせて調整
プロジェクト構造
project-name/
plan.md # 物語の流れ、シーン内訳
script.py # すべてのシーンを 1 ファイルに
concat.txt # ffmpeg シーンリスト
final.mp4 # 結合出力
media/ # Manim によって自動生成
videos/script/480p15/
クリエイティブディレクション
カラーパレット
| パレット | 背景 | プライマリ | セカンダリ | アクセント | ユースケース |
|---|---|---|---|---|---|
| クラシック 3B1B | #1C1C1C | #58C4DD (青) | #83C167 (緑) | #FFFF00 (黄) | 一般的な数学/CS |
| ウォームアカデミック | #2D2B55 | #FF6B6B | #FFD93D | #6BCB77 | 親しみやすい |
| ネオンテック | #0A0A0A | #00F5FF | #FF00FF | #39FF14 | システム、アーキテクチャ |
| モノクローム | #1A1A2E | #EAEAEA | #888888 | #FFFFFF | ミニマリスト |
アニメーション速度
| コンテキスト | run_time | 後の self.wait() |
|---|---|---|
| タイトル/イントロ出現 | 1.5s | 1.0s |
| 重要な数式表示 | 2.0s | 2.0s |
| 変形/モーフィング | 1.5s | 1.5s |
| 補足ラベル | 0.8s | 0.5s |
| FadeOut クリーンアップ | 0.5s | 0.3s |
| 「ひらめきの瞬間」表示 | 2.5s | 3.0s |
タイポグラフィスケール
| 役割 | フォントサイズ | 使用法 |
|---|---|---|
| タイトル | 48 | シーンタイトル、オープニングテキスト |
| 見出し | 36 | シーン内のセクションヘッダー |
| 本文 | 30 | 説明テキスト |
| ラベル | 24 | 注釈、軸ラベル |
| キャプション | 20 | 字幕、細かい文字 |
フォント
すべてのテキストには等幅フォントを使用してください。 Manim の Pango レンダラーは、プロポーショナルフォントでサイズに関係なくカーニングが壊れます。完全な推奨事項については references/visual-design.md を参照してください。
MONO = "Menlo" # ファイルの先頭で一度定義
Text("フーリエ級数", font_size=48, font=MONO, weight=BOLD) # タイトル
Text("n=1: sin(x)", font_size=20, font=MONO) # ラベル
MathTex(r"\nabla L") # 数式 (LaTeX を使用)
読みやすさのために最小 font_size=18。
シーンごとのバリエーション
すべてのシーンで同一の設定を使用しないでください。シーンごとに:
- 異なる支配色 をパレットから
- 異なるレイアウト — 常に中央に配置しない
- 異なるアニメーションエントリ — Write、FadeIn、GrowFromCenter、Create の中から変える
- 異なる視覚的重み — 密なシーンと疎なシーンを設ける
ワークフロー
ステップ 1: 計画 (plan.md)
コードを書く前に、plan.md を作成します。詳細なテンプレートは references/scene-planning.md を参照してください。
ステップ 2: コード (script.py)
シーンごとに 1 クラス。すべてのシーンは独立してレンダリング可能です。
from manim import *
BG = "#1C1C1C"
PRIMARY = "#58C4DD"
SECONDARY = "#83C167"
ACCENT = "#FFFF00"
MONO = "Menlo"
class Scene1_Introduction(Scene):
def construct(self):
self.camera.background_color = BG
title = Text("なぜこれが機能するのか？", font_size=48, color=PRIMARY, weight=BOLD, font=MONO)
self.add_subcaption("なぜこれが機能するのか？", duration=2)
self.play(Write(title), run_time=1.5)
self.wait(1.0)
self.play(FadeOut(title), run_time=0.5)
主要パターン:
- 字幕 をすべてのアニメーションに:
self.add_subcaption("テキスト", duration=N)またはself.play()のsubcaption="テキスト" - 共有色定数 をファイル先頭に配置し、シーン間の一貫性を確保
self.camera.background_colorをすべてのシーンで設定- クリーンな終了 — シーン終了時にすべてのモブジェクトを FadeOut:
self.play(FadeOut(Group(*self.mobjects)))
ステップ 3: レンダリング
manim -ql script.py Scene1_Introduction Scene2_CoreConcept # ドラフト
manim -qh script.py Scene1_Introduction Scene2_CoreConcept # 本番
ステップ 4: 結合
cat > concat.txt << 'EOF'
file 'media/videos/script/480p15/Scene1_Introduction.mp4'
file 'media/videos/script/480p15/Scene2_CoreConcept.mp4'
EOF
ffmpeg -y -f concat -safe 0 -i concat.txt -c copy final.mp4
ステップ 5: レビュー
manim -ql --format=png -s script.py Scene2_CoreConcept # プレビュー静止画
重要な実装注意事項
LaTeX のための Raw 文字列
# 誤: MathTex("\frac{1}{2}")
# 正:
MathTex(r"\frac{1}{2}")
端のテキストは buff >= 0.5
label.to_edge(DOWN, buff=0.5) # 決して 0.5 未満にしない
テキストを置き換える前に FadeOut
self.play(ReplacementTransform(note1, note2)) # その上に Write(note2) しない
追加されていないモブジェクトをアニメーションしない
self.play(Create(circle)) # 最初に追加する必要がある
self.play(circle.animate.set_color(RED)) # その後アニメーション
パフォーマンス目標
| 品質 | 解像度 | FPS | 速度 |
|---|---|---|---|
-ql (ドラフト) | 854x480 | 15 | 5-15秒/シーン |
-qm (中品質) | 1280x720 | 30 | 15-60秒/シーン |
-qh (本番) | 1920x1080 | 60 | 30-120秒/シーン |
常に -ql で繰り返し実行します。最終出力のみ -qh でレンダリングします。
リファレンス
| ファイル | 内容 |
|---|---|
references/animations.md | コアアニメーション、レート関数、合成、.animate 構文、タイミングパターン |
references/mobjects.md | テキスト、図形、VGroup/Group、位置決め、スタイリング、カスタムモブジェクト |
references/visual-design.md | 12 のデザイン原則、不透明度レイヤリング、レイアウトテンプレート、カラーパレット |
references/equations.md | Manim での LaTeX、TransformMatchingTex、導出パターン |
references/graphs-and-data.md | 軸、プロット、BarChart、アニメーションデータ、アルゴリズム可視化 |
references/camera-and-3d.md | MovingCameraScene、ThreeDScene、3D サーフェス、カメラ制御 |
references/scene-planning.md | 物語の流れ、レイアウトテンプレート、シーン遷移、計画テンプレート |
references/rendering.md | CLI リファレンス、品質プリセット、ffmpeg、ボイスオーバーワークフロー、GIF エクスポート |
references/troubleshooting.md | LaTeX エラー、アニメーションエラー、よくある間違い、デバッグ |
references/animation-design-thinking.md | アニメーション vs 静的表示の判断、分解、ペーシング、ナレーション同期 |
references/updaters-and-trackers.md | ValueTracker、add_updater、always_redraw、時間ベースのアップデータ、パターン |
references/paper-explainer.md | 研究論文をアニメーションに変換 — ワークフロー、テンプレート、ドメインパターン |
references/decorations.md | SurroundingRectangle、Brace、矢印、DashedLine、Angle、注釈ライフサイクル |
references/production-quality.md | コード前、レンダリング前、レンダリング後のチェックリスト、空間レイアウト、色、テンポ |
クリエイティブな発散（ユーザーが実験的/クリエイティブ/ユニークな出力を要求した場合のみ使用）
ユーザーがクリエイティブ、実験的、または従来とは異なる解説アプローチを求める場合、アニメーションを設計する前に戦略を選択し、それについて推論してください。
- SCAMPER — ユーザーが標準的な説明に新しい視点を求めるとき
- 前提逆転 — ユーザーが典型的な教え方に挑戦したいとき
SCAMPER 変換
標準的な数学/技術的可視化を取り、変換します:
- 代替 (Substitute): 標準的な視覚的メタファーを置き換える（数直線 → 曲がりくねった道、行列 → 市街地グリッド）
- 結合 (Combine): 2 つの説明アプローチを統合する（代数的 + 幾何学的を同時に）
- 逆転 (Reverse): 結果から始めて公理まで分解する逆方向導出を行う
- 修正 (Modify): パラメータを誇張してその重要性を示す（学習率 10 倍、サンプルサイズ 1000 倍）
- 除去 (Eliminate): すべての表記を削除 — アニメーションと空間関係のみで説明する
前提逆転
- このトピックがどのように可視化されるかについて「標準的」なことをリストアップする（左から右、2D、離散ステップ、形式表記）
- 最も基本的な前提を選ぶ
- それを逆転する（右から左への導出、2D 概念の 3D 埋め込み、ステップではなく連続モーフィング、表記ゼロ）
- 逆転によって、標準的なアプローチでは隠されている何が明らかになるかを探る