three.js模擬實現太陽系行星體系

概況如下：

1、SphereGeometry實現自轉的太陽；

2、RingGeometry實現太陽系星系的公轉軌道；

3、ImageUtils加載球體和各行星貼圖；

4、canvas中createRadialGradient實現太陽發光效果；

5、THREE.Sprite精靈實現太陽系行星。

效果圖如下：

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初始化場景、相機、渲染器，設置相機位置。

// 初始化場景
var scene = new THREE.Scene();
// 初始化相機，第一個參數為攝像機視錐體垂直視野角度，第二個參數為攝像機視錐體長寬比，
// 第三個參數為攝像機視錐體近端面，第四個參數為攝像機視錐體遠端面
var camera = new THREE.PerspectiveCamera(20, dom.clientWidth / dom.clientHeight, 1, 100000);
// 設置相機位置，對應參數分別表示x，y，z位置
camera.position.set(0, 0, 500);
var renderer = new THREE.WebGLRenderer({
      alpha: true,
      antialias: true
});

設置場景窗口尺寸，並且初始化控制器，窗口尺寸默認與瀏覽器窗口尺寸保持一致，最后將渲染器加載到dom中。

// 設置窗口尺寸，第一個參數為寬度，第二個參數為高度
renderer.setSize(dom.clientWidth, dom.clientHeight);
// 初始化控制器
var orbitcontrols = new THREE.OrbitControls(camera,renderer.domElement);
// 將渲染器加載到dom中
dom.appendChild(renderer.domElement);

定義太陽及其材質，太陽通過SphereGeometry來實現，通過ImageUtils來導入貼圖。

// 定義太陽材質
var sunTexture = THREE.ImageUtils.loadTexture('./image/sun_bg.jpg', {}, function () {
    renderer.render(scene, camera);
});
// 太陽以及太陽材質設定
centerBall = new THREE.Mesh(new THREE.SphereGeometry(30, 30, 30), new THREE.MeshBasicMaterial({
    map: sunTexture
}));
scene.add(centerBall);

太陽發光效果通過Sprite引入canvas渲染的createRadialGradient來實現。

/**
 * 實現球體發光
 * @param color 顏色的r,g和b值,比如：“123,123,123”;
 * @returns {Element} 返回canvas對象
 */
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;
};
// 添加太陽發光效果
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);

太陽系各行星公轉軌道通過RingGeometry來實現，公轉軌道偏移通過position來實現，行星體系通過THREE.Sprite來實現。

/**
 * 返回行星軌道的組合體
 * @param starLiteSize 行星的大小
 * @param starLiteRadius 行星的旋轉半徑
 * @param rotation 行星組合體的x,y,z三個方向的旋轉角度
 * @param speed 行星運動速度
 * @param imgUrl 行星的貼圖
 * @param scene 場景
 * @returns {{satellite: THREE.Mesh, speed: *}} 衛星組合對象;速度
*/
var initSatellite = function (starLiteSize, starLiteRadius, rotation, speed, imgUrl, scene) {
var track = new THREE.Mesh(new THREE.RingGeometry(starLiteRadius, starLiteRadius + 0.05, 50, 1), new THREE.MeshBasicMaterial());
var centerMesh = new THREE.Mesh(new THREE.SphereGeometry(1, 1, 1), new THREE.MeshLambertMaterial()); //材質設定
var starLite = new THREE.Sprite(new THREE.SpriteMaterial({
     map: THREE.ImageUtils.loadTexture(imgUrl)
}));
starLite.scale.x = starLite.scale.y = starLite.scale.z = starLiteSize;
starLite.position.set(starLiteRadius, 0, 0);
var pivotPoint = new THREE.Object3D();
pivotPoint.add(starLite);
pivotPoint.add(track);
centerMesh.add(pivotPoint);
centerMesh.rotation.set(rotation.x, rotation.y, rotation.z);
scene.add(centerMesh);
   return {starLite: centerMesh, speed: speed};
};

將創建好的太陽及行星自轉公轉體系渲染到場景中，自轉和公轉通過定時修改position值來實現，動畫使用requestAnimationFrame來實現。

// 執行函數
var render = function () {
    renderer.render(scene, camera);
    centerBall.rotation.y -= 0.01;
    for (var i = 0; i < starLites.length; i++) {
        starLites[i].starLite.rotation.z -= starLites[i].speed;
    }
    orbitcontrols.update();
    requestAnimationFrame(render);
}