three.js实现土星绕太阳自转体系

原創

2020-02-21 02:53

概况如下：

1、SphereGeometry实现自转的太阳，土星；
2、RingGeometry实现土星公转轨道；
3、ImageUtils加载球体贴图；
4、canvas中createRadialGradient实现太阳发光效果；
5、THREE.RingGeometry实现土星公转轨道。

效果图如下：

预览地址：three.js实现土星绕太阳自转体系

初始化场景、相机、渲染器，设置相机位置，初始化光源，光源采用点光源PointLight，设置光源位置为场景中心位置，并将光源加入场景中。

// 初始化场景
var scene = new THREE.Scene();
// 初始化相机，第一个参数为摄像机视锥体垂直视野角度，第二个参数为摄像机视锥体长宽比，
// 第三个参数为摄像机视锥体近端面，第四个参数为摄像机视锥体远端面
var camera = new THREE.PerspectiveCamera(20, dom.clientWidth / dom.clientHeight, 1, 100000);
// 设置相机位置，对应参数分别表示x，y，z位置
camera.position.set(0, 0, 300);
var renderer = new THREE.WebGLRenderer({
	  alpha: true,
	  antialias: true
});
// 设置光照，第一个参数表示光颜色，第二个参数为光照强度，范围为0-1，默认值为1，
var lights = new THREE.PointLight('#ffffff', 1);
lights.position.set(0, 0, 0);
scene.add(lights);

设置场景窗口尺寸，并且初始化控制器，窗口尺寸默认与浏览器窗口尺寸保持一致，最后将渲染器加载到dom中。

// 设置窗口尺寸，第一个参数为宽度，第二个参数为高度
renderer.setSize(dom.clientWidth, dom.clientHeight);
// 初始化控制器
var orbitcontrols = new THREE.OrbitControls(camera,renderer.domElement);
// 将渲染器加载到dom中
dom.appendChild(renderer.domElement);

定义太阳及其材质，太阳通过SphereGeometry来实现，通过ImageUtils来导入贴图。

// 定义太阳材质，sunImgUrl表示太阳贴图地址
var sunTexture = THREE.ImageUtils.loadTexture(sunImgUrl, {}, function () {
	  renderer.render(scene, camera);
});
// 使用SphereGeometry实现太阳球体，sunSize表示球体半径
var centerBall = new THREE.Mesh(new THREE.SphereGeometry(sunSize, 30, 50), new THREE.MeshBasicMaterial({
	  map: sunTexture
}));

太阳发光效果通过Sprite引入canvas渲染的createRadialGradient来实现。

/**
 * 实现球体发光
 * @param color 颜色的r,g和b值,比如：“123,123,123”;
 * @returns {Element} 返回canvas对象
 */
var generateSprite = function (color) {
    var canvas = document.createElement('canvas');
    canvas.width = 16;
    canvas.height = 16;
    var context = canvas.getContext('2d');
    var gradient = context.createRadialGradient(canvas.width / 2, canvas.height / 2, 0, canvas.width / 2, 
    canvas.height / 2, canvas.width / 2);
    gradient.addColorStop(0, 'rgba(' + color + ',1)');
    gradient.addColorStop(0.2, 'rgba(' + color + ',1)');
    gradient.addColorStop(0.4, 'rgba(' + color + ',.6)');
    gradient.addColorStop(1, 'rgba(0,0,0,0)');
    context.fillStyle = gradient;
    context.fillRect(0, 0, canvas.width, canvas.height);
    return canvas;
};
// 添加太阳发光效果
var centerBallLite = new THREE.Sprite(new THREE.SpriteMaterial({
    map: new THREE.CanvasTexture(generateSprite(sunSpriteColor)),
    blending: THREE.AdditiveBlending
}));
centerBallLite.scale.x = centerBallLite.scale.y = centerBallLite.scale.z = sunScaleSize;
scene.add(centerBallLite);
scene.add(centerBall);

实现土星绕太阳公转体系，公转轨道通过RingGeometry来实现，公转轨道偏移通过position来实现。

// 创建土星体系
var createSsaturnLite = function () {
	// 添加土星体系
    saturnMesh = new THREE.Mesh(new THREE.SphereGeometry(1, 1, 1), new THREE.MeshLambertMaterial()); //材质设定
    // 土星对应元素
    // 土星公转轨道
    var track = new THREE.Mesh(new THREE.RingGeometry(saturnLiteRadius, saturnLiteRadius + 0.1, 50, 1), new THREE.MeshBasicMaterial());
    saturnLite = new THREE.Mesh(new THREE.SphereGeometry(saturnLiteSize, 30, 30), new THREE.MeshPhongMaterial({
    	map: THREE.ImageUtils.loadTexture(imgUrl)
    }));
    saturnLite.position.set(saturnLiteRadius, 0, 0);
    saturnLite.rotation.x = 1.9;
    // 土星环对应元素
    // 土星环公转轨道
    var trackRing = new THREE.Mesh(new THREE.RingGeometry(saturnLiteSize + 3, saturnLiteSize + 8, 50, 1), new THREE.MeshBasicMaterial({
    	map: THREE.ImageUtils.loadTexture(ringImgUrl),
    	side: THREE.DoubleSide
    }));
    // 土星环轨道中心
    ringPoint = new THREE.Object3D();
    ringPoint.add(trackRing);
    ringPoint.position.set(saturnLiteRadius, 0, 0);
    ringPoint.rotation.x = 0.3;
    
    var earthPoint = new THREE.Object3D();
    earthPoint.add(saturnLite);
    earthPoint.add(track);
    earthPoint.add(ringPoint);
    saturnMesh.add(earthPoint);
    saturnMesh.rotation.set(rotation.x, rotation.y, rotation.z);
    scene.add(saturnMesh);
}

将创建好的太阳，土星自转公转体系渲染到场景中，自转和公转通过定时修改position值来实现，动画使用requestAnimationFrame来实现。

// 执行函数
var render = function () {
    renderer.render(scene, camera);
    centerBall.rotation.y -= sunSpeed;
    saturnMesh.rotation.z -= saturnRotationSpeed;
	orbitcontrols.update();
    requestAnimationFrame(render);
}