第01章-Astral3D概述与入门

第一章：Astral3D概述与入门

1.1 什么是Astral3D

Astral3D是一款基于Vue3 + Three.js技术栈的现代化Web 3D编辑器和三维引擎，由杭州星孪数字科技团队开发并开源。项目采用Apache-2.0许可证，允许个人学习和二次开发，是当前国内最具影响力的Web 3D可视化开源解决方案之一。

1.1.1 项目定位与目标

Astral3D的核心定位是成为一款功能完善、易于扩展、适合数字孪生场景的Web 3D编辑平台。与传统的桌面3D软件相比，Astral3D具有以下独特优势：

  1. 零安装部署：基于Web技术，用户只需打开浏览器即可使用完整的3D编辑功能，无需安装任何客户端软件。

  2. 跨平台兼容：支持Windows、macOS、Linux等所有主流操作系统，只要有现代浏览器即可运行。

  3. 开源免费：采用Apache-2.0许可证，对个人学习和二次开发完全免费，商业使用需要授权。

  4. 数字孪生导向：专门针对智慧城市、智慧工厂、智慧建筑等数字孪生场景进行优化，提供丰富的行业功能。

  5. 强大的扩展性：提供完善的插件系统和脚本运行时，支持开发者进行深度定制和功能扩展。

  6. 工业级格式支持：支持30+种3D模型格式，包括GLTF、OBJ、FBX、GLB等通用格式，以及RVT、IFC等BIM格式和DWG、DXF等CAD格式。

1.1.2 项目发展历程

Astral3D项目自发布以来，经历了多个重要的发展阶段：

  • 初始版本：项目最初以Astral3DEditor名称发布，专注于基础的3D场景编辑功能
  • BIM支持：增加了Revit（RVT）和IFC格式的轻量化解析和展示能力
  • CAD集成：支持DWG、DXF格式的CAD图纸解析和预览
  • 插件系统：引入完善的插件架构，支持第三方功能扩展
  • SDK独立：将核心渲染引擎独立为@astral3d/engine包，便于集成到其他项目

截至目前，项目在GitHub上已获得约1900+ Star和430+ Fork，拥有活跃的社区和持续的更新。

1.1.3 核心特性概览

核心功能

功能分类 具体功能 说明
模型格式 30+种格式支持 GLTF/OBJ/FBX/GLB/RVT/IFC等
BIM功能 轻量化展示 支持Revit和IFC模型的在线解析和轻量化显示
CAD功能 图纸解析 支持DWG/DXF格式的解析和预览
场景管理 分包存储 支持大型场景的分包存储和按需加载
动画编辑 关键帧动画 完整的动画编辑器，支持时间轴、曲线编辑等

扩展能力

功能分类 具体功能 说明
插件系统 热插拔插件 支持第三方插件的动态加载和卸载
脚本运行时 JS/TS脚本 内置脚本运行时，支持自定义逻辑开发
粒子系统 多种特效 火焰、烟雾、萤火虫等预设粒子效果
天气系统 环境模拟 晴天、雨天、雪天、雾天等天气效果
云存储 又拍云集成 支持云端资源存储和管理
资源中心 模型库 提供丰富的模型、材质、贴图资源

即将到来

  • 物理引擎支持
  • WebGPU渲染支持
  • 数据组件（API/WebSocket）
  • 低代码数据大屏
  • WebSocket多人协作

1.2 技术架构

1.2.1 技术栈概览

Astral3D采用现代化的Web技术栈构建，主要包括：

┌─────────────────────────────────────────────────────────────┐
│                        Astral3D Editor                       │
├─────────────────────────────────────────────────────────────┤
│  ┌─────────────┐  ┌─────────────┐  ┌─────────────────────┐  │
│  │   Vue 3     │  │  Naive UI   │  │      UnoCSS        │  │
│  │  前端框架    │  │   UI组件库   │  │    原子化CSS       │  │
│  └─────────────┘  └─────────────┘  └─────────────────────┘  │
├─────────────────────────────────────────────────────────────┤
│  ┌─────────────────────────────────────────────────────────┐│
│  │              @astral3d/engine (SDK)                     ││
│  │  ┌───────────┐ ┌───────────┐ ┌───────────┐ ┌─────────┐ ││
│  │  │ Three.js  │ │  Cesium   │ │  Loader   │ │ Signals │ ││
│  │  │  3D渲染   │ │  GIS地图   │ │ 模型加载  │ │ 事件系统 │ ││
│  │  └───────────┘ └───────────┘ └───────────┘ └─────────┘ ││
│  └─────────────────────────────────────────────────────────┘│
├─────────────────────────────────────────────────────────────┤
│  ┌─────────────────────────────────────────────────────────┐│
│  │                   功能模块                               ││
│  │  ┌────────┐ ┌────────┐ ┌────────┐ ┌────────┐ ┌───────┐ ││
│  │  │粒子系统│ │天气系统│ │动画系统│ │插件系统│ │脚本引擎│ ││
│  │  └────────┘ └────────┘ └────────┘ └────────┘ └───────┘ ││
│  └─────────────────────────────────────────────────────────┘│
└─────────────────────────────────────────────────────────────┘

1.2.2 核心依赖版本

技术 版本 用途
Vue 3.5.22 前端框架，提供响应式数据和组件化开发
Three.js r176 3D渲染引擎，基于WebGL的3D图形库
Cesium 1.107.0 地理信息可视化，支持3D地球和地图
Naive UI 2.43.1 Vue3 UI组件库，提供丰富的界面组件
UnoCSS 0.46.5 原子化CSS框架，按需生成样式
TypeScript - 类型安全的JavaScript超集
Vite - 下一代前端构建工具

1.2.3 架构设计原则

Astral3D的架构设计遵循以下核心原则：

  1. 模块化设计

    • 核心功能拆分为独立模块
    • 各模块通过清晰的接口通信
    • 便于维护和扩展

  2. 事件驱动

    • 采用Signals事件系统进行模块间通信
    • 解耦组件依赖
    • 支持60+种内置事件类型

  3. 插件优先

    • 核心功能通过插件形式实现
    • 第三方扩展与内置功能平等
    • 支持插件热插拔

  4. 类型安全

    • 全面使用TypeScript
    • 完善的类型定义
    • 更好的开发体验和代码质量

1.3 应用场景

1.3.1 数字孪生

Astral3D特别适合构建数字孪生平台，典型应用场景包括：

  • 智慧城市：城市建筑群的三维可视化、城市设施监控
  • 智慧工厂：工厂车间的设备布局、生产线监控
  • 智慧建筑：建筑内部结构展示、设备管理
  • 智慧园区：园区规划、人员车辆追踪

1.3.2 建筑可视化

借助BIM轻量化功能，Astral3D可用于：

  • 建筑设计展示：将Revit模型转换为Web端展示
  • 施工进度管理：结合时间轴展示建筑施工过程
  • 设施管理：建筑设备的可视化管理
  • 室内导航：提供室内定位和导航功能

1.3.3 工业可视化

结合CAD解析和3D建模能力，适用于：

  • 设备监控：工业设备的状态可视化
  • 产品展示：产品的3D展示和交互
  • 培训演示：设备操作的虚拟培训
  • 维修指导：设备拆装的AR/VR辅助

1.3.4 游戏和互动内容

作为通用3D编辑器，也可用于：

  • 简单游戏开发：小型3D游戏的场景搭建
  • 虚拟展览：博物馆、画廊的虚拟展示
  • 教育演示：物理、化学等学科的3D演示
  • 互动营销：产品的3D互动展示

1.4 在线体验

1.4.1 官方在线编辑器

无需任何安装，直接访问官方在线编辑器即可体验Astral3D的全部功能：

在线地址：https://editor.astraljs.com

在线编辑器提供了完整的功能体验，包括：

  • 场景创建和编辑
  • 模型导入和管理
  • 灯光和材质设置
  • 动画编辑
  • 粒子和天气效果
  • 场景导出和分享

1.4.2 官方文档

详细的使用和开发文档：

文档地址：http://editor-doc.astraljs.com/

文档内容包括：

  • 快速入门指南
  • 功能使用教程
  • SDK API参考
  • 开发者指南
  • 常见问题解答

1.4.3 项目仓库

开源代码托管在GitHub：

GitHub地址：https://github.com/mlt131220/Astral3D

仓库包含：

  • 完整源代码
  • 示例项目
  • 问题追踪
  • 更新日志

1.4.4 后端服务

官方提供的配套后端实现：

后端仓库：https://github.com/yx8663/astral-service

基于Java实现，提供：

  • 用户认证
  • 文件存储
  • 数据管理
  • API服务

1.5 社区与支持

1.5.1 社区资源

Astral3D拥有活跃的开发者社区：

  • QQ交流群：1040320579
  • GitHub Discussions：技术讨论和问答
  • GitHub Issues：Bug报告和功能建议

1.5.2 学习资源

推荐的学习资源：

  1. 官方文档：最权威的使用和开发指南
  2. B站视频：官方发布的视频教程
  3. 掘金文章：社区开发者的技术分享
  4. CSDN博客：详细的使用案例和技巧

1.5.3 商业支持

对于商业使用场景，可以联系开发团队获取：

  • 商业授权
  • 技术支持
  • 定制开发
  • 培训服务

1.6 许可证说明

1.6.1 开源许可

Astral3D采用Apache-2.0许可证开源，基本规则如下：

许可类型 说明
✅ 允许 个人学习、二次开发、内部使用
⚠️ 需要 保留版权声明、标注修改内容
⚠️ 商业使用 需要获得授权
❌ 禁止 用于与杭州星孪数字科技有竞争性的业务

1.6.2 使用建议

  1. 个人学习：完全免费，可以自由学习和实验
  2. 内部项目：可以在公司内部项目中使用，需保留版权声明
  3. 商业产品：需要联系开发团队获取商业授权
  4. 二次开发：可以基于源码进行修改和扩展，需遵守许可证要求

1.7 与同类产品对比

1.7.1 与Three.js Editor对比

特性 Astral3D Three.js Editor
技术栈 Vue3 + Three.js 原生JS + Three.js
模型格式 30+种 基础格式
BIM支持 ✅ RVT/IFC ❌
CAD支持 ✅ DWG/DXF ❌
插件系统 ✅ 完善 ❌
粒子系统 ✅ 内置 需扩展
天气系统 ✅ 内置 ❌
中文支持 ✅ 原生 需翻译

1.7.2 与Babylon.js Editor对比

特性 Astral3D Babylon.js Editor
技术栈 Vue3 + Three.js React + Babylon.js
渲染引擎 Three.js Babylon.js
学习曲线 较低 中等
BIM支持 ✅ 有限
中文社区 ✅ 活跃 较少
开源程度 完全开源 完全开源

1.7.3 选择建议

选择Astral3D的理由：

  • 需要BIM/CAD格式支持
  • 构建数字孪生平台
  • 团队熟悉Vue技术栈
  • 需要中文文档和社区支持
  • 需要快速搭建3D可视化应用

1.8 本章小结

本章介绍了Astral3D的基本概念、技术架构、应用场景和社区资源。主要内容包括：

  1. 项目定位：Astral3D是一款基于Vue3 + Three.js的现代Web 3D编辑器，专注于数字孪生和工业可视化场景

  2. 核心特性：支持30+种模型格式、BIM轻量化、CAD解析、插件系统、粒子系统、天气系统等丰富功能

  3. 技术架构：采用Vue3 + Three.js + Naive UI技术栈，模块化设计，事件驱动架构

  4. 应用场景：适用于数字孪生、建筑可视化、工业可视化、游戏开发等多种场景

  5. 社区支持：拥有活跃的中文社区和丰富的学习资源

通过本章的学习，读者应该对Astral3D有了整体的认识，为后续深入学习和使用打下基础。

下一章预告：第二章将详细介绍Astral3D的环境搭建过程，包括开发环境配置、项目克隆、依赖安装、本地运行等内容，帮助读者快速搭建起自己的Astral3D开发环境。

posted @ 2026-01-10 13:17  我才是银古  阅读(54)  评论(0)    收藏  举报