De maillage en objet Part

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Conversion d'objets Part en maillages

La conversion d'objets de niveau supérieur tels que les objets Part en objets plus simples tels qu'en maillages est une opération assez simple où toutes les faces d'un objet Part sont triangulées. Le résultat de cette triangulation (pavage ou tessellation) est ensuite utilisé pour construire un maillage:

Le code suivant suppose que notre document contient un objet Part.

# let's assume our document contains one Part object
import Mesh
faces = []
shape = FreeCAD.ActiveDocument.ActiveObject.Shape
triangles = shape.tessellate(1) # the number represents the precision of the tessellation
for tri in triangles[1]:
    face = []
    for i in tri:
        face.append(triangles[0][i])
    faces.append(face)

m = Mesh.Mesh(faces)
Mesh.show(m)

Parfois, la triangulation de certains faces offerte par OpenCascade est assez laide. Si la face a un espace paramétrique rectangulaire et ne contient pas de trous ou d'autres courbes de coupe, vous pouvez également créer un maillage manuellement:

import Mesh
def makeMeshFromFace(u, v, face):
    (a, b, c, d) = face.ParameterRange
    pts = []
    for j in range(v):
        for i in range(u):
            s = 1.0 / (u - 1) * (i * b + (u - 1 - i) * a)
            t = 1.0 / (v - 1) * (j * d + (v - 1 - j) * c)
            pts.append(face.valueAt(s, t))

    mesh = Mesh.Mesh()
    for j in range(v - 1):
        for i in range(u - 1):
            mesh.addFacet(pts[u * j + i], pts[u * j + i + 1], pts[u * (j + 1) + i])
            mesh.addFacet(pts[u * (j + 1) + i], pts[u * j + i + 1], pts[u * (j + 1) + i + 1])

    return mesh

Conversion de maillages en objets Part

La conversion de maillages en objets Part est une opération très courante. Très souvent, vous recevez des données 3D dans un format maillé. Les maillages sont très pratiques pour représenter la géométrie de forme libre et les grandes scènes visuelles car ils sont très légers. Dans FreeCAD, nous préférons généralement les objets de niveau supérieur, les solides, qui peuvent comporter beaucoup plus d'informations et permettre des faces courbes.

La conversion des mailles en un de ces objets de niveau supérieur (gérée par le Part Module dans FreeCAD) n'est pas une opération facile. Les Mailles peuvent êtres faites de milliers de triangles (par exemple lorsqu'ils sont générés par un scanner 3D), et des solides faits du même nombre de faces serait extrêmement lourd à manipuler. Donc, vous voudrez généralement voir l'objet optimisé lors de la conversion.

FreeCAD propose actuellement deux méthodes pour convertir des objets Part en maillage. La première méthode est simple, la conversion directe, sans aucune optimisation:

import Mesh
import Part

mesh = Mesh.createTorus()
shape = Part.Shape()
shape.makeShapeFromMesh(mesh.Topology, 0.05) # the second arg is the tolerance for sewing
solid = Part.makeSolid(shape)
Part.show(solid)

La seconde méthode, offre la possibilité d'examiner les aspects de maillages coplanaires lorsque l'angle entre eux est sous une certaine valeur. Cela permet de construire des formes beaucoup plus simples:

Le code suivant suppose que notre document contient un objet Mesh.

# let's assume our document contains one Mesh object
import Mesh
import Part
import MeshPart

faces = []
mesh = App.ActiveDocument.ActiveObject.Mesh
segments = mesh.getPlanes(0.00001) # use rather strict tolerance here
 
for i in segments:
  if len(i) > 0:
     # a segment can have inner holes
     wires = MeshPart.wireFromSegment(mesh, i)
     # we assume that the exterior boundary is that one with the biggest bounding box
     if len(wires) > 0:
        ext = None
        max_length=0
        for i in wires:
           if i.BoundBox.DiagonalLength > max_length:
              max_length = i.BoundBox.DiagonalLength
              ext = i

        wires.remove(ext)
        # all interior wires mark a hole and must reverse their orientation, otherwise Part.Face fails
        for i in wires:
           i.reverse()

        # make sure that the exterior wires comes as first in the list
        wires.insert(0, ext)
        faces.append(Part.Face(wires))

shell = Part.Compound(faces)
Part.show(shell)
# solid = Part.Solid(Part.Shell(faces))
# Part.show(solid)
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