Manim ビデオ制作パイプライン
創造的基準
これは教育的な映像作品です。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、ナラティブアーク（物語の流れ）を明確にしましょう。この動画はどのような誤解を正すのか？「なるほど！」という瞬間はどこか？視聴者を混乱から理解へ導く視覚的なストーリーは何か？ユーザーのプロンプトは出発点です — それを教育学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優先する。 先に図形を示し、その後に数式を示します。視覚記憶は記号記憶よりも速くエンコードされます。視聴者が数式の前に幾何学的パターンを目にすれば、数式は自然と納得できるものになります。
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、視覚的に明瞭で美的に一貫している必要があります。ごちゃごちゃしていたり、タイミングが悪かったり、「AI が生成したスライド」のように見える場合は、誤りです。
不透明度のレイヤリングで注意を誘導する。 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レイヤーで処理します。
息継ぎの時間。 すべてのアニメーションの後には self.wait() が必要です。視聴者には、表示された内容を吸収する時間が必要です。決してアニメーションを次々と急がないでください。重要な表示後の 2 秒のポーズは決して無駄になりません。
一貫した視覚言語。 すべてのシーンでカラーパレット、タイポグラフィサイズ、アニメーション速度を統一します。技術的に正しい動画でも、すべてのシーンでランダムな異なる色を使用すれば、美的には失敗です。
前提条件
scripts/setup.sh を実行してすべての依存関係を確認してください。必要条件: 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 でテスト済みです。
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 | 幾何学的直観を伴うアニメーション解説 | references/scene-planning.md |
| 数式導出 | 数学表現 | 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 | アニメーショングラフ、比較、カウンター | references/graphs-and-data.md |
| アーキテクチャ図 | システム説明 | 接続とともに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 概念 | 回転するサーフェス、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。
| 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 — ナラティブアーク、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
plan.mdに記述 - 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結合して
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。詳細は
references/rendering.md - レビュー — プレビュー静止画をレンダリングし、計画と照らし合わせて確認・調整
プロジェクト構造
project-name/
plan.md # ナラティブアーク、シーン構成
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 # 結合された出力
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 | 親しみやすさ |
| 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 |
| キーとなる数式の表示 | 2.0s | 2.0s |
| 変形/モーフィング | 1.5s | 1.5s |
| 補助ラベル | 0.8s | 0.5s |
| FadeOut によるクリーンアップ | 0.5s | 0.3s |
| 「なるほど！」の瞬間の表示 | 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、冒頭テキスト |
| 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、細かい注釈 |
フォント
すべてのテキストに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を使用するとすべてのサイズでカーニングが壊れます。詳しくは references/visual-design.md を参照してください。
MONO = "Menlo" # ファイル先頭で一度定義
Text("Fourier Series", 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 使用)
可読性のため、最小 font_size=18 とします。
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。各シーンで:
- パレットから異なるドミナントカラー を使用
- 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開始方法 — Write、FadeIn、GrowFromCenter、Create を変化させる
- 異なる視覚的重み — 密なシーンと疎なシーンを混在させる
ワークフロー
ステップ 1: 計画 (plan.md)
コードの前に、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("Why Does This Work?", font_size=48, color=PRIMARY, weight=BOLD, font=MONO)
self.add_subcaption("Why does this work?", duration=2)
self.play(Write(title), run_time=1.5)
self.wait(1.0)
self.play(FadeOut(title), run_time=0.5)
重要なパターン:
- すべてのアニメーションに字幕:
self.add_subcaption("text", duration=N)またはself.play()のsubcaption="text" - ファイル先頭で共有色定数を定義 し、シーン間の一貫性を確保
- すべてのシーンで
self.camera.background_colorを設定 - 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
重要な実装メモ
LaTeX 用の Raw 文字列
# 誤り: MathTex("\frac{1}{2}")
# 正しい:
MathTex(r"\frac{1}{2}")
エッジテキストの buff >= 0.5
label.to_edge(DOWN, buff=0.5) # 0.5 未満は不可
テキスト置換前の FadeOut
self.play(ReplacementTransform(note1, note2)) # 上に Write(note2) しない
未追加の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あり
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) | 1280x720 | 30 | 15-60秒/シーン |
-qh (本番) | 1920x1080 | 60 | 30-120秒/シーン |
常に -ql で反復作業を行い、最終出力時のみ -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、配置、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 | ナラティブアーク、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 | アニメーションと静的表示の使い分け、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する — 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、注釈のライフサイクル |
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 |
創造的分岐（ユーザーが実験的・創造的・ユニークな出力を求める場合のみ使用）
ユーザーが創造的、実験的、または型にはまらない説明アプローチを求める場合、アニメーションをデザインする前に戦略を選択し、それについて検討してください。
- SCAMPER — ユーザーが標準的な説明に新しい視点を求める場合
- 前提の反転 — ユーザーが典型的な教え方に挑戦したい場合
SCAMPER 変換
標準的な数学・技術的可視化を変換します:
- 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): 結果から逆にたどり、公理まで分解する
- 修正 (Modify): パラメータを誇張してその重要性を示す（学習率を 10 倍、サンプルサイズを 1000 倍）
- 除去 (Eliminate): すべての表記を取り除き、アニメーションと空間関係のみで説明する
前提の反転
- このトピックがどのように可視化されるのが「標準的」かをリストアップする（左から右、2D、離散的ステップ、形式表記）
- 最も基本的な前提を 1 つ選ぶ
- それを反転させる（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的モーフィング、表記ゼロ）
- その反転によって、標準的なアプローチでは隠されていた何が明らかになるかを探る