three.js绘制地球、飞机与轨迹的效果示例

下面是关于"three.js绘制地球、飞机与轨迹的效果示例"的完整攻略。

简介

three.js是一款基于WebGL的JavaScript 3D渲染库，可以用来制作3D场景、动画等效果。在制作3D场景中，绘制地球、飞机与轨迹是比较常见的需求。本文将讲述如何使用three.js实现绘制地球、飞机与轨迹效果。

步骤

1. 准备工作

首先，我们需要引入three.js库文件，可以在官方网站https://threejs.org/下载。下载后，将文件解压到本地，并引入其相应的js文件。另外，还需要引入一个球体纹理图片。本文使用的纹理图为earth.jpg。

<script src="./three.js"></script>
<script src="./OrbitControls.js"></script>

2. 绘制地球

为了绘制地球，我们需要先创建一个场景（scene）、一个渲染器（renderer）以及一个相机（camera）。我们使用PerspectiveCamera设置相机。然后我们创建一个SphereGeometry对象，用于绘制地球，并将其添加至场景。为了更好的效果，我们使用了TextureLoader从纹理图片中加载球体纹理。

var camera = new THREE.PerspectiveCamera(45, window.innerWidth / window.innerHeight, 1, 1000);
camera.position.z = 5;
var scene = new THREE.Scene();
var renderer = new THREE.WebGLRenderer();
renderer.setSize(window.innerWidth, window.innerHeight);
document.body.appendChild(renderer.domElement);

var geometry = new THREE.SphereGeometry(2, 32, 32);
var material = new THREE.MeshBasicMaterial({
  map: new THREE.TextureLoader().load('./earth.jpg')
});
var earth = new THREE.Mesh(geometry, material);
scene.add(earth);

3. 绘制飞机

为了绘制飞机，我们使用相同的方式创建一个Mesh对象，用于绘制飞机，并将其添加至场景。使用Position方法将飞机放置在球体表面上。

var planeGeometry = new THREE.BoxGeometry(0.1, 0.1, 1);
var planeMaterial = new THREE.MeshBasicMaterial({
  color: 0xffffff
});
var plane = new THREE.Mesh(planeGeometry, planeMaterial);
plane.position.set(0, 0, 2);
scene.add(plane);

4. 绘制轨迹

绘制轨迹需要我们在飞机上创建一个线条对象，用于表示飞机的运动轨迹。我们使用LineBasicMaterial创建一个材质，再使用Geometry创建几何体。将几何体数据通过Line构造函数中设置好，然后将线条对象添加至场景。

var lineMaterial = new THREE.LineBasicMaterial({
  color: 0xff0000
});
var lineGeometry = new THREE.Geometry();
lineGeometry.vertices.push(new THREE.Vector3(0, 0, 2));
var line = new THREE.Line(lineGeometry, lineMaterial);
scene.add(line);

5. 动画更新

为了让飞机能够在球体表面移动，我们需要在每一帧动画（animation loop）中更新飞机位置，并在轨迹线条中添加新的轨迹节点数据。我们可以使用requestAnimationFrame创建一个动画循环，并在每一次循环中更新飞机和轨迹线条。

function animate() {
  requestAnimationFrame(animate);
  updatePlane();
  updateTrack();
  renderer.render(scene, camera);
}
animate();

6. 飞机移动轨迹的计算

为了让飞机在球体表面移动，在每一帧动画中，我们需要通过计算当前位置与速度，返回新坐标，并更新飞机位置。

var angle = 0; // 初始角度
var speed = 0.01; // 速度
function updatePlane() {
  angle += speed;
  var radius = 2;
  var x = Math.cos(angle) * radius;
  var z = Math.sin(angle) * radius;
  plane.position.set(x, 0, z);
}

7. 更新轨迹线条

在每一帧动画中，我们需要将飞机的新坐标加入轨迹线条节点，并根据节点数据更新线条几何体。

function updateTrack() {
  lineGeometry.vertices.push(new THREE.Vector3(plane.position.x, plane.position.y, plane.position.z));
  lineGeometry.verticesNeedUpdate = true;
}

示例说明

下面是两个使用three.js绘制地球、飞机与轨迹的示例说明：

示例一

这个示例链接https://codepen.io/jcunanan05/pen/YdGMBg演示了如何使用three.js绘制地球、飞机与轨迹。它使用了HTML、CSS以及JavaScript。通过它，我们可以了解到如何使用前述的步骤去创建一个完整的地球、飞机与轨迹动画。

示例二

这个示例链接https://codepen.io/irlanrobson/full/WgrNdO/演示了如何在多个地球与飞机之间切换，并且使用Cesium国际标准的WGS84坐标系。它同样使用了HTML、CSS以及JavaScript。通过它，我们可以加深对上述的步骤和一些三维空间概念的理解。