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前言

笔者认为Three.js是一个伟大的框架，为什么这样说，因为它可以让我们轻易创造三维世界，甚至好像笔者写这遍教程，可以创造一个太阳系，在这个三维世界里你就是创世主。哈哈！好像说得有点夸！！

三维太阳系完整效果:https://shinewen189.github.io/nigo-vue-planet/

了解一些基本天文知识

学习创造这个三维太阳系之前先了解一下基本的天文知识：太阳系有“八大行星”，按照离太阳的距离从近到远，它们依次为水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星、海王星。八大行星自转方向多数也和公转方向一致。只有金星和天王星两个例外。金星自转方向与公转方向相反。而天王星则是在轨道上“横滚”的。例如地球自转一天是23.9小时，公转一年有365.2天 ，而相邻的火星自转一天是24.6小时 公转一年则有687天，其他行星也有不同的公转和自转信息，有了这些信息就可以定义一些基本规则

了解Three框架

Three的一些基本概念我在用最简单方式打造Three.js 3D汽车展示厅^[2]一文也粗略介绍一下，为了让同学们加深理解，笔者就相对于太阳系来比如一下

1. 场景 Sence 相当于太阳系，宇宙中有无数星系，比如现在说的太阳系，后续还可以增加其他星系，那不是永远都加不完的呀 o(╥﹏╥)o

2. 相机 Carma 相当一枚哈勃天文望远镜

3. 几何体 Geometry 相当于太阳和八大行星

4. 控制 Controls 相当”创世者“的你

有了这几个概念我们就创建一些函数一一对应

完整效果

进入教程

先引入Three 要用到的对象

  import {Group,Mesh,MeshBasicMaterial,PerspectiveCamera,PointCloud,PointCloudMaterial,Scene,SphereGeometry,TextureLoader,Vector3,WebGLRenderer} from 'three'import {OrbitControls} from 'three/examples/jsm/controls/OrbitControls.js'复制代码

场景(太阳系)，相机(哈勃天文望远镜)，控制(创世主)

//场景
const setScene = () => {scene = new Scene()renderer = new WebGLRenderer({antialias: true,})renderer.setSize(innerWidth, innerHeight)document.querySelector('#planet').appendChild(renderer.domElement)}
//相机
const setCamera = () => {camera = new PerspectiveCamera(60, innerWidth / innerHeight, 1, 100000)camera.position.set(0, 500, 2000)camera.lookAt(scene.position)}
//控制    const setControls = () => {controls = new OrbitControls(camera, renderer.domElement)}
复制代码

创建一个太阳系的背景(繁星背景)

这个满天星效果是太阳系的背景，运用到Three的粒子系统，行星密度可自行调整

 const starForge = () => {const starQty = 10000const geometry = new SphereGeometry(10000, 100, 50)const materialOptions = {}const starStuff = new PointCloudMaterial(materialOptions)geometry.vertices = []for (let i = 0; i < starQty; i++) {let starVertex = new Vector3()starVertex.x = Math.random() * 20000 - 10000starVertex.y = Math.random() * 20000 - 10000starVertex.z = Math.random() * 20000 - 10000geometry.vertices.push(starVertex)}const stars = new PointCloud(geometry, starStuff)scene.add(stars)}
复制代码

效果如下图:

创建太阳和行星前先说说行星自转同时公转的规律

旋转方式：实现旋转功能有三种方式

1. 旋转照相机

2. 旋转整个场景(Scene)

3. 旋转单个元素

因为我们这里每个行星的自转速度，公转速度都不一样。所以设置整体旋转并不可行，所以要给每个元素设置不同的旋转属性。

行星需要让它们围绕着太阳转，就要先给它们自身设置一个位置偏移。以水星为例：mercury.position.x \-= 300，而此时设置mercury.rotation.y属性，它就会实现自转。因为它的Y轴位置已经改变了。

当我们移动了mercury时，mercuryParent的位置是没有变的，自然它的Y轴也不会变，又因为mercuryParent包含了mercury，所以旋转mercuryParent时，mercury也会绕着初始的默认Y轴旋转。所以设置那么多组，是为了实现每颗行星不同的速度和公转的同时自转。至于设置以下代码数值就根据 行星自转一天、公转一年用多少时间来大概定义一下。

//设置公转函数
const revolution = () => {mercuryParent.rotation.y += 0.015venusParent.rotation.y += 0.0065earthParent.rotation.y += 0.05marsParent.rotation.y += 0.03jupiterParent.rotation.y += 0.001saturnParent.rotation.y += 0.02uranusParent.rotation.y += 0.09neptuneParent.rotation.y += 0.001}//设置自转函数const selfRotation = () => {sun.rotation.y += 0.004mercury.rotation.y += 0.002venus.rotation.y += 0.005earth.rotation.y += 0.01mars.rotation.y += 0.01jupiter.rotation.y += 0.08saturn.rotation.y += 1.5uranus.rotation.y += 1neptune.rotation.y += 0.1}
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创建太阳和八大行星

创建星系用到几何球体+纹理贴图

首先介绍一下太阳如何创造，利用 SphereGeometry创建球体，利用MeshBasicMaterial添加纹理，太阳是质量是最大的，所以设置球体的时候数值是最大。下图是太阳的纹理贴图

  // 添加设置太阳let sun, sunParentconst setSun = () => {sun = new Group()//建立一个组sunParent = new Group()scene.add(sunParent) //把组都添加到场景里loader.load('src/assets/universe/sun.jpg', (texture) => {const geometry = new SphereGeometry(500, 20, 20) //球体模型const material = new MeshBasicMaterial({map: texture}) //材质 将图片解构成THREE能理解的材质const mesh = new Mesh(geometry, material)  //网孔对象 第一个参数是几何模型(结构),第二参数是材料(外观)sun.add(mesh)//添加到组里sunParent.add(sun)})}复制代码

按照离太阳最近一个接一个创建

创建水星

水星离太阳最近，质量是所有行星中最小，所以球体数值也给一个最小的数值。下图水星纹理贴图

 let mercury, mercuryParentconst setMercury = () => {mercury = new Group()mercuryParent = new Group()scene.add(mercuryParent)loader.load('src/assets/universe/mercury.jpg', (texture) => {const geometry = new SphereGeometry(25, 20, 20) //球体模型const material = new MeshBasicMaterial({map: texture}) //材质 将图片解构成THREE能理解的材质const mesh = new Mesh(geometry, material)  //网孔对象 第一个参数是几何模型(结构),第二参数是材料(外观)mercury.position.x -= 600mercury.add(mesh)//添加到组里mercuryParent.add(mercury)})}
复制代码

创建金星

O(∩_∩)O哈哈~ 应该是下图，这张才是金星行星的纹理贴图，千万不要用错哟！！

  let venus, venusParentconst setVenus = () => {venus = new Group()//建立一个组venusParent = new Group()scene.add(venusParent)loader.load('src/assets/universe/venus.jpg', (texture) => {const geometry = new SphereGeometry(100, 20, 20) //球体模型const material = new MeshBasicMaterial({map: texture}) //材质 将图片解构成THREE能理解的材质const mesh = new Mesh(geometry, material)  //网孔对象 第一个参数是几何模型(结构),第二参数是材料(外观)venus.position.x -= 700venus.add(mesh)//添加到组里venusParent.add(venus)})}复制代码

地球

怎可以没有我们的家园呢，这么美丽的家园要好好保护它啊！！

let earth, earthParentconst setEarth = () => {earth = new Group()//建立一个组earthParent = new Group()scene.add(earthParent)loader.load('src/assets/universe/earth.jpg', (texture) => {const geometry = new SphereGeometry(100, 20, 20) //球体模型const material = new MeshBasicMaterial({map: texture}) //材质 将图片解构成THREE能理解的材质const mesh = new Mesh(geometry, material)  //网孔对象 第一个参数是几何模型(结构),第二参数是材料(外观)earth.position.x -= 900earth.add(mesh)//添加到组里earthParent.add(earth)})}
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火星、木星、土星、天王星、海王星

接下来的行星设置都是大同小异、只是公转、自转、和行星大小的设置不同。

接着对应行星的纹理贴图也一一发给大家

火星的纹理贴图

木星的纹理贴图

土星的纹理贴图

天王星的纹理贴图

海王星的纹理贴图

最后

一个三维太阳系就创造出来啦，这个例子也是很适合刚入门three.js的同学，目的也是提高对三维的兴趣，提高自身成就感。当然在这列子上我们还可以增加一些功能，比如定位标注一些行星的信息，点击行星可以进入星球内部，利用天空盒子做一个VR全景效果，等等。另外小弟找这些行星纹理贴图也不易，特别找金星的时候????，希望大家如果喜欢这篇文章能给个赞小弟，当鼓励一下。以后小弟必定为大家创作更多好文，谢谢啦！！^_^

上完整代码

<template><div id="planet"></div>
</template>
<script setup>import {onMounted} from 'vue'import {Group,Mesh,MeshBasicMaterial,PerspectiveCamera,PointCloud,PointCloudMaterial,Scene,SphereGeometry,TextureLoader,Vector3,WebGLRenderer} from 'three'import {OrbitControls} from 'three/examples/jsm/controls/OrbitControls.js'const loader = new TextureLoader() //引入模型的loader实例let scene, camera, renderer, group, controls // 定义所有three实例变量// 创建场景const setScene = () => {scene = new Scene()renderer = new WebGLRenderer({antialias: true,})renderer.setSize(innerWidth, innerHeight)document.querySelector('#planet').appendChild(renderer.domElement)}// 创建相机const setCamera = () => {camera = new PerspectiveCamera(60, innerWidth / innerHeight, 1, 100000)camera.position.set(0, 500, 2000)camera.lookAt(scene.position)}// 设置模型控制const setControls = () => {controls = new OrbitControls(camera, renderer.domElement)}// 添加设置太阳let sun, sunParentconst setSun = () => {sun = new Group()//建立一个组sunParent = new Group()scene.add(sunParent) //把组都添加到场景里loader.load('src/assets/universe/sun.jpg', (texture) => {const geometry = new SphereGeometry(500, 20, 20) //球体模型const material = new MeshBasicMaterial({map: texture}) //材质 将图片解构成THREE能理解的材质const mesh = new Mesh(geometry, material)  //网孔对象 第一个参数是几何模型(结构),第二参数是材料(外观)sun.add(mesh)//添加到组里sunParent.add(sun)})}// 设置水星let mercury, mercuryParentconst setMercury = () => {mercury = new Group()//建立一个组mercuryParent = new Group()scene.add(mercuryParent)loader.load('src/assets/universe/mercury.jpg', (texture) => {const geometry = new SphereGeometry(25, 20, 20) //球体模型const material = new MeshBasicMaterial({map: texture}) //材质 将图片解构成THREE能理解的材质const mesh = new Mesh(geometry, material)  //网孔对象 第一个参数是几何模型(结构),第二参数是材料(外观)mercury.position.x -= 600mercury.add(mesh)//添加到组里mercuryParent.add(mercury)})}//设置金星let venus, venusParentconst setVenus = () => {venus = new Group()//建立一个组venusParent = new Group()scene.add(venusParent)loader.load('src/assets/universe/venus.jpg', (texture) => {const geometry = new SphereGeometry(100, 20, 20) //球体模型const material = new MeshBasicMaterial({map: texture}) //材质 将图片解构成THREE能理解的材质const mesh = new Mesh(geometry, material)  //网孔对象 第一个参数是几何模型(结构),第二参数是材料(外观)venus.position.x -= 700venus.add(mesh)//添加到组里venusParent.add(venus)})}//设置地球let earth, earthParentconst setEarth = () => {earth = new Group()//建立一个组earthParent = new Group()scene.add(earthParent)loader.load('src/assets/universe/earth.jpg', (texture) => {const geometry = new SphereGeometry(100, 20, 20) //球体模型const material = new MeshBasicMaterial({map: texture}) //材质 将图片解构成THREE能理解的材质const mesh = new Mesh(geometry, material)  //网孔对象 第一个参数是几何模型(结构),第二参数是材料(外观)earth.position.x -= 900earth.add(mesh)//添加到组里earthParent.add(earth)})}
//设置火星let mars, marsParentconst setMars = () => {mars = new Group()//建立一个组marsParent = new Group()scene.add(marsParent)loader.load('src/assets/universe/mars.jpg', (texture) => {const geometry = new SphereGeometry(85, 20, 20) //球体模型const material = new MeshBasicMaterial({map: texture}) //材质 将图片解构成THREE能理解的材质const mesh = new Mesh(geometry, material)  //网孔对象 第一个参数是几何模型(结构),第二参数是材料(外观)mars.position.x -= 1200mars.add(mesh)//添加到组里marsParent.add(mars)})}// 设置木星let jupiter, jupiterParentconst setJupiter = () => {jupiter = new Group()//建立一个组jupiterParent = new Group()scene.add(jupiterParent)loader.load('src/assets/universe/jupiter.jpg', (texture) => {const geometry = new SphereGeometry(150, 20, 20) //球体模型const material = new MeshBasicMaterial({map: texture}) //材质 将图片解构成THREE能理解的材质const mesh = new Mesh(geometry, material)  //网孔对象 第一个参数是几何模型(结构),第二参数是材料(外观)jupiter.position.x -= 1500jupiter.add(mesh)//添加到组里jupiterParent.add(jupiter)})}// 设置土星let saturn, saturnParentconst setSaturn = () => {saturn = new Group()//建立一个组saturnParent = new Group()scene.add(saturnParent)loader.load('src/assets/universe/saturn.jpg', (texture) => {const geometry = new SphereGeometry(120, 20, 20) //球体模型const material = new MeshBasicMaterial({map: texture}) //材质 将图片解构成THREE能理解的材质const mesh = new Mesh(geometry, material)  //网孔对象 第一个参数是几何模型(结构),第二参数是材料(外观)saturn.position.x -= 1800saturn.add(mesh)//添加到组里saturnParent.add(saturn)})}//设置天王星let uranus, uranusParentconst setUranus = () => {uranus = new Group()uranusParent = new Group()scene.add(uranusParent)loader.load('src/assets/universe/uranus.jpg', (texture) => {const geometry = new SphereGeometry(50, 20, 20) //球体模型const material = new MeshBasicMaterial({map: texture}) //材质 将图片解构成THREE能理解的材质const mesh = new Mesh(geometry, material)  //网孔对象 第一个参数是几何模型(结构),第二参数是材料(外观)uranus.position.x -= 2100uranus.add(mesh)//添加到组里saturnParent.add(uranus)})}//设置海王星let neptune, neptuneParentconst setNeptune = () => {neptune = new Group()neptuneParent = new Group()scene.add(neptuneParent)loader.load('src/assets/universe/neptune.jpg', (texture) => {const geometry = new SphereGeometry(50, 20, 20) //球体模型const material = new MeshBasicMaterial({map: texture}) //材质 将图片解构成THREE能理解的材质const mesh = new Mesh(geometry, material)  //网孔对象 第一个参数是几何模型(结构),第二参数是材料(外观)neptune.position.x -= 2300neptune.add(mesh)//添加到组里neptuneParent.add(neptune)})}//监听浏览器改变大小时重新渲染function onWindowResize() {const WIDTH = window.innerWidth,HEIGHT = window.innerHeightcamera.aspect = WIDTH / HEIGHTcamera.updateProjectionMatrix()renderer.setSize(WIDTH, HEIGHT)}//设置公转函数const revolution = () => {mercuryParent.rotation.y += 0.015venusParent.rotation.y += 0.0065earthParent.rotation.y += 0.05marsParent.rotation.y += 0.03jupiterParent.rotation.y += 0.01saturnParent.rotation.y += 0.02uranusParent.rotation.y += 0.09neptuneParent.rotation.y += 0.01}//设置自转const selfRotation = () => {sun.rotation.y += 0.004mercury.rotation.y += 0.002venus.rotation.y += 0.005earth.rotation.y += 0.01mars.rotation.y += 0.01jupiter.rotation.y += 0.08saturn.rotation.y += 1.5uranus.rotation.y += 1neptune.rotation.y += 0.1}// 设置太阳系背景const starForge = () => {const starQty = 10000const geometry = new SphereGeometry(10000, 100, 50)const materialOptions = {}const starStuff = new PointCloudMaterial(materialOptions)geometry.vertices = []for (let i = 0; i < starQty; i++) {let starVertex = new Vector3()starVertex.x = Math.random() * 20000 - 10000starVertex.y = Math.random() * 20000 - 10000starVertex.z = Math.random() * 20000 - 10000geometry.vertices.push(starVertex)}const stars = new PointCloud(geometry, starStuff)scene.add(stars)}// 循环场景 、相机、 位置更新const loop = () => {requestAnimationFrame(loop)revolution()selfRotation()renderer.render(scene, camera)camera.lookAt(scene.position)}//初始化所有函数const init = () => {setScene() //设置场景setCamera() //设置相机setSun() // 设置太阳setMercury() //设置水星setVenus() //设置金星setEarth() // 地球setMars() //火星setJupiter() // 木星setSaturn() // 土星setUranus()// 天王星setNeptune()//海王星starForge()//设置满天星背景setControls() //设置可旋转控制loop() // 循环动画}onMounted(init)window.addEventListener('resize', onWindowResize)</script>复制代码

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来源：lizhenwen

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