Manim 動画制作パイプライン
使用タイミング
以下のリクエストに使用します：アニメーション説明、数学アニメーション、概念の可視化、アルゴリズムのウォークスルー、技術解説、3Blue1Brown スタイルの動画、または幾何学的・数学的な内容を含むプログラムによるアニメーション。Manim Community Edition を使用して、3Blue1Brown スタイルの解説動画、アルゴリズム可視化、方程式導出、アーキテクチャ図、データストーリーを作成します。
クリエイティブ基準
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1行も書く前に、物語の弧（ナラティブアーク）を明確にしてください。これが修正する誤解は何ですか？「アハ体験」はどこですか？視聴者を混乱から理解へ導く視覚的なストーリーは何ですか？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。
幾何学が先、代数は後。 形を先に示し、方程式は後で。視覚記憶は象徴記憶より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見ると、方程式が自然に感じられます。
初回レンダリングでの品質は譲れません。 出力は視覚的に明確で美観的に一貫しており、修正の手間をかける必要はありません。ごちゃごちゃしていたり、タイミングが悪かったり、「AI が作ったスライド」のように見える場合は、不合格です。
不透明度の階層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、コンテキスト要素は 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。
間合い。 すべてのアニメーションの後には self.wait() が必要です。視聴者は表示されたものを吸収する時間が必要です。決して次のアニメーションに急いではいけません。重要な表示後の2秒のポーズは無駄になりません。
一貫した視覚言語。 すべてのシーンでカラーパレット、フォントサイズ、アニメーション速度を統一します。技術的に正しい動画でも、シーンごとにランダムな色を使っていては美観的に失敗です。
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 |
|---|---|---|---|
| 概念説明 | トピック/概念 | 幾何学的直感によるアニメーション説明 | references/scene-planning.md |
| 方程式導出 | 数式 | 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バイステップの実行 | references/graphs-and-data.md |
| データストーリー | データ/メトリクス | 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 | コンポーネントが接続とともに構築される様子 | 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 | 回転する曲面、パラメトリック曲線、空間幾何 | 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 |
| 数式 | LaTeX（texlive/MiKTeX） | MathTex による数式レンダリング |
| 動画 I/O | ffmpeg | シーンの連結、フォーマット変換、音声多重化 |
| TTS | ElevenLabs / Qwen3-TTS（オプション） | ナレーション音声 |
パイプライン
計画 → コーディング → レンダリング → 連結 → 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、ナレーションスクリプトを含む
plan.mdを作成 - コーディング — 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 - 連結 — 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 でナレーションや背景音楽を追加。
references/rendering.mdを参照 - レビュー — プレビュースチルをレンダリングし、計画と照合、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 # 連結された出力
media/ # Manim が自動生成
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 (BLUE) | #83C167 (GREEN) | #FFFF00 (YELLOW) | 一般数学/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/イントロ表示 | 1.5s | 1.0s |
| 重要な方程式の表示 | 2.0s | 2.0s |
| 変形/モーフ | 1.5s | 1.5s |
| 補助ラベル | 0.8s | 0.5s |
| FadeOut クリーンアップ | 0.5s | 0.3s |
| 「アハ体験」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、細かい注意事項 |
フォント
すべてのテキストに等幅フォントを使用します。 Manim の Pango レンダラーは、すべてのサイズのプロポーショナルフォントでカーニングが崩れます。完全な推奨事項は 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("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 を使用）
読みやすさのため font_size=18 が最小です。
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支配的な色
- 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 を変える
- 異なる視覚的重み — あるシーンは密、別のシーンは疎
ワークフロー
ステップ 1：計画（plan.md）
コードの前に plan.md を書きます。包括的なテンプレートについては references/scene-planning.md を参照してください。
ステップ 2：コーディング（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)
キーパターン：
- 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()にsubcaption="text" - ファイル先頭に共有色定数を定義して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 mobject 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：連結
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 # プレビュースチル
重要な実装ノート
LaTeX には raw 文字列
# 間違い：MathTex("\frac{1}{2}")
# 正しい：
MathTex(r"\frac{1}{2}")
エッジテキストには buff >= 0.5
label.to_edge(DOWN, buff=0.5) # 0.5 未満は不可
テキストを置き換える前に FadeOut
self.play(ReplacementTransform(note1, note2)) # 上から Write(note2) しない
追加されていない Mobject 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（ミディアム） | 1280x720 | 30 | 15-60秒/シーン |
-qh（本番） | 1920x1080 | 60 | 30-120秒/シーン |
常に -ql でイテレーションします。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、シェイプ、VGroup/Group、配置、スタイリング、カスタム mobject |
references/visual-design.md | 12のデザイン原則、不透明度階層、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 曲面、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、ナレーションワークフロー、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、時間ベースの更新、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 |
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・ユニークな出力をリクエストした場合のみ使用）
ユーザーがクリエイティブで、実験的、または型にはまらない説明アプローチを求めてきた場合、アニメーションを設計する前に戦略を選択し、その理由を明確にしてください。
- SCAMPER — ユーザーが標準的な説明に新鮮な視点を求めている場合
- 前提の逆転 — ユーザーが一般的な教え方に挑戦したい場合
SCAMPER 変換
標準的な数学的・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 → 都市グリッド）
- 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）：逆から導出する — 結果から始めて公理に分解する
- 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）
- 排除（Eliminate）：すべての表記法を排除 — アニメーションと空間的関係だけで純粋に説明する
前提の逆転
- このトピックがどのように可視化されるのが「標準」かをリストアップする（左から右、2D、離散ステップ、形式的表記）
- 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、ステップの代わりに連続的モーフィング、表記ゼロ）
- この逆転が、標準的なアプローチでは隠れていた何を明らかにするかを探る