Manimator USM

Herramienta web para renderizar animaciones de curvas paramétricas generadas con Manim. El usuario ingresa una curva f(t) en LaTeX junto con sus límites [a, b], selecciona las escenas que desea y el sistema genera los videos correspondientes.

Proyecto desarrollado por Francisco Manríquez Novoa como parte de su memoria de título y donado a la comunidad Linux y Open Source USM (LyOSS) tras su defensa, con el objetivo de mantenerlo vivo y de libre uso para docentes y estudiantes.

La página está pensada para que un docente la use en sus clases de curvas paramétricas o un estudiante pueda repasar y experimentar por su cuenta con los ejemplos vistos en clases o en textos.

Agradecimientos

Este proyecto se entrega a la comunidad como una donación:

• A Francisco Manríquez Novoa, autor de la herramienta, por compartirla con LyOSS y la comunidad open source.
• A chopan050/manimator-usm, el repositorio original del que deriva este trabajo y cuya idea y estructura base se retomaron.
• A la comunidad LyOSS, por difundir y mantener vivos los principios del software libre dentro de la USM.
• A Manim y su comunidad, por poner a disposición un motor de animación matemática tan potente.

Funcionalidades

• Renderizado asíncrono de curvas paramétricas 2D y 3D.
• Seis escenas animadas: trazado, rotación, derivada (vector velocidad), recta tangente, recta/plano normal y longitud de arco.
• Entrada de curva y límites en notación LaTeX, procesada simbólicamente con SymPy (incluye derivación automática).
• Interfaz bilingüe (español/inglés) con reproducción de video integrada.
• Cache de resultados: los videos ya generados no se vuelven a renderizar.

Arquitectura

El proyecto es un stack full-stack orquestado con Docker Compose:

flowchart TD
    F[Frontend: React + Vite / nginx<br/>:3000 -> :80]
    B[Backend: FastAPI + Uvicorn<br/>:8000]
    R[(Redis<br/>broker y backend de Celery)]
    W[Worker: Celery<br/>renderiza con Manim]
    V[/media/videos/720p30<br/>volumen compartido/]

    F -- "/api, /videos (proxy)" --> B
    B -- "encola tarea / consulta estado" --> R
    R <--> W
    W -- "escribe .mp4" --> V

Loading

Flujo de una petición:

1. El frontend envía f(t), a, b, las escenas seleccionadas y la configuración al backend.
2. El backend encola una tarea en Celery a través de Redis y devuelve un task_id.
3. El worker renderiza cada escena seleccionada con Manim y guarda los .mp4 en el volumen media.
4. El frontend hace polling cada 2 segundos a /status/{task_id} y muestra los videos a medida que quedan listos.

Requisitos previos

• Docker y Docker Compose (v2 o superior).

Puesta en marcha

docker compose up --build

Servicio	URL
Frontend	http://localhost:3000
Backend	http://localhost:8000
API docs	http://localhost:8000/docs

Para detener: docker compose down.

Uso

1. Escribir la curva paramétrica en LaTeX, por ejemplo (\cos(t), \sin(t)).
2. Definir los límites a y b (aceptan expresiones como 0 y 2\pi).
3. (Opcional) Activar "Usar la misma escala en todos los ejes" para preservar la relación de aspecto de la curva.
4. Seleccionar las escenas deseadas y pulsar Renderizar.
5. Esperar la generación y reproducir los videos en las pestañas.

Escenas disponibles

Clave	Escena
tracing	Trazado de la curva con punto animado.
rotation	Rotación de 360° (3D).
tangentvector	Derivada y vector velocidad.
tangentline	Recta tangente.
normal	Recta normal (2D) o plano normal (3D).
arclength	Longitud de arco (animación lenta).

Stack de tecnologías

Capa	Tecnologías
Frontend	React 19, TypeScript, Vite, Tailwind CSS 4, shadcn/ui + Radix UI, React Compiler
Backend	Python 3.14, FastAPI, Celery, Redis, Manim, SymPy, Uvicorn
DevOps	Docker, Docker Compose, Nginx

Estructura del repositorio

.
├── backend/            # API FastAPI, worker Celery y generador de escenas Manim
├── frontend/           # SPA en React + TypeScript + Vite
├── docker-compose.yml  # Orquestación de servicios
└── media/              # Videos generados (volumen compartido, ignorado por git)

Notas y limitaciones conocidas

• La escena de longitud de arco es la más costosa y puede tardar varios minutos.
• En la escena normal 3D existe un bug conocido al pasar de un círculo a un cuadrilátero (queda una copia del círculo), documentado en el código.
• El backend asume la ruta /manim/media para el directorio de salida; el Dockerfile incluye un TODO pendiente para ejecutar como usuario no root.
• Solo se renderiza 720p30 (calidad media de Manim).
• El programa no se comporta bien ante discontinuidades de la curva.

Ideas de extensión

Ideas mencionadas por el autor para seguir desarrollando el proyecto:

• Soporte para superficies paramétricas.
• Soporte para funciones por tramos o múltiples funciones a la vez.
• Corregir el comportamiento en discontinuidades.

Créditos y licencia

Código escrito por Francisco Manríquez Novoa, basado en el trabajo original de chopan050/manimator-usm, con el apoyo de la comunidad lyoss-usm.

Este proyecto es de código abierto, publicado para uso educativo y de la comunidad. Si reutilizas o modificas el código, considera dar crédito al autor original y a este repositorio.