相機（Camera）在二維的場景下使用不多，一般在3D場景中提及的比較多，
相機相當于我們看影片的視角，簡單來理解的話，相當于我們的眼睛（實際情況會復雜一些，相機還有其他一些輔助功能），

默認的相機焦點在螢屏的中心位置，相機默認是以俯視的視角查看所有的元素，
之前的介紹的常用影片效果和高級影片效果，都沒有對相機進行調整過，
所以，是通過移動和變換各個元素來實作影片效果，

本篇介紹的相機，則是另一種制作影片的方式，它不改變元素在螢屏或者說在坐標系中的位置，
通過改變相機的位置和角度來實作影片效果，

舉個現實世界中的簡單例子，如果有個杯子，我們可以通過轉動杯子來從各個角度觀察杯子；
而如果是一棟樓的話，我們無法移動它，只能圍著樓走一圈來觀察它，這個程序就相當于移動相機，

下面通過一些實體來看看移動相機帶來的不一樣的影片效果，

1. 相機移動

相機移動常用的兩種方式：

移動焦點：改變相機的焦點，焦點在那個元素，那個元素就會在螢屏中心
改變視野：改變相機與元素的距離，離得越遠，物體越小，

1.1 移動焦點

manim中移動焦點要繼承 MovingCameraScene類，
然后通過 self.camera.frame.animate.move_to函式來移動焦點，

下面的示例構造了一個正方形，一個三角形，然后通過改變焦點來形成元素移動的影片，
實際上元素并沒有移動，它們的坐標始終沒變，變化的是相機的焦點，

class CameraSample1(MovingCameraScene):
    def _move_focus(self):
        s = Square(color=RED, fill_opacity=0.5)
        t = Triangle(color=GREEN, fill_opacity=0.5)
        vg = VGroup(s, t)
        vg.arrange(RIGHT, buff=MED_LARGE_BUFF)
        self.add(vg)

        self.play(self.camera.frame.animate.move_to(s))
        self.play(self.camera.frame.animate.move_to(t))
        self.play(self.camera.frame.animate.move_to(vg))

    def construct(self):
        self._move_focus()

        self.wait()

運行效果：
相機移動-移動焦點.gif

1.2 改變視野

改變視野通過 self.camera.frame.animate.set方法，通過這個方法設定視野的寬度，可以形成縮放元素的效果，

下面的示例，通過改變視野的寬度，讓元素出現放大和縮小的現象，實際上元素并沒有變化，
變化的是相機到元素的距離，

class CameraSample1(MovingCameraScene):
    def _scale(self):
        s = Square(color=RED, fill_opacity=0.5)
        self.add(s)

        self.camera.frame.save_state()
        self.play(self.camera.frame.animate.set(width=s.width * 2))
        self.wait(0.3)
        self.play(self.camera.frame.animate.set(width=s.width * 8))
        self.wait(0.3)
        self.play(Restore(self.camera.frame))

    def construct(self):
        self._scale()

        self.wait()

運行效果：
相機移動-改變視野.gif

2. 鷹眼效果

鷹眼的效果是通過兩個相機來實作的，兩個相機的焦點一樣，但是視野不一樣，
鷹眼效果一般用在提供全域視圖的場合，特別是當元素特別多的時候，

下面示例中，設定了兩個相機，縮放的引數為3，zoom_factor=3，

class CameraSample2(ZoomedScene):
    def __init__(self, **kwargs):
        ZoomedScene.__init__(
            self,
            zoom_factor=3,
            zoomed_display_height=1,
            zoomed_display_width=2,
            image_frame_stroke_width=5,
            zoomed_camera_config={
                "default_frame_stroke_width": 3,
            },
            **kwargs
        )

    def construct(self):
        s = Square(color=RED, fill_opacity=0.5, side_length=1.5)
        t = Triangle(color=GREEN, fill_opacity=0.5).scale(0.5)
        vg = VGroup(s, t)
        vg.arrange(RIGHT, buff=SMALL_BUFF)
        self.add(vg)
        self.activate_zooming(animate=False)
        self.play(s.animate.shift(LEFT), t.animate.shift(RIGHT))
        self.play(s.animate.rotate(2 * PI / 3), t.animate.rotate(PI / 2))
        self.play(s.animate.shift(RIGHT), t.animate.shift(LEFT))
        self.wait()

運行效果：
鷹眼效果.gif

3. 追蹤物體

追蹤物體就是將相機的焦點定位在移動的物體上，就像我們坐在火車上的感覺一樣，那時，我們覺得火車沒動，而是車外的風景不斷向后移動，

下面的示例是一個點沿著正弦曲線運動，我們將相機焦點定位在這個點上，感覺就像是曲線在移動，

class CameraSample3(MovingCameraScene):
    def construct(self):
        self.camera.frame.save_state()

        graph = FunctionGraph(
            lambda x: np.sin(x),
            x_range=[-3, 3],
            color=RED,
        )
        d = dot(graph.get_start())
        self.add(graph, d)

        self.play(self.camera.frame.animate.scale(0.5).move_to(d))

        def update_curve(mob):
            mob.move_to(d.get_center())

        self.camera.frame.add_updater(update_curve)
        self.play(MoveAlongPath(d, graph), rate_func=linear, run_time=2)
        self.camera.frame.remove_updater(update_curve)

        self.play(Restore(self.camera.frame))

運行效果：
追蹤物體.gif

4. 3D 場景

相機其實主要就是應用在3D場景中的，所以 manim的3D場景類 ThreeDScene中提供了一個非常方便的移動相機的方法 move_camera，

下面的示例中，我們用 move_camera方法來改變視角和調整視野，
示例中的球其實一直沒動，也就是球上各點的坐標沒有改變過，

class CameraSample4(ThreeDScene):
    def construct(self):
        axes = ThreeDAxes()
        sphere = Surface(
            lambda u, v: np.array(
                [
                    1.5 * np.cos(u) * np.cos(v),
                    1.5 * np.cos(u) * np.sin(v),
                    1.5 * np.sin(u),
                ]
            ),
            v_range=[0, TAU],
            u_range=[-PI / 2, PI / 2],
            checkerboard_colors=[BLUE_D, BLUE_E],
            resolution=(15, 32),
        )
        self.add(axes, sphere)

        self.move_camera(phi=75 * DEGREES, theta=30 * DEGREES)
        self.move_camera(zoom=1.5)
        self.move_camera(zoom=0.5)
        self.wait()

運行效果：
3D場景.gif