FreeCAD Scripting Basics/it: Difference between revisions

Latest revision as of 08:29, 30 October 2022

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Guida agli Script Python

Script di Part

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Script Python in FreeCAD

FreeCAD è stato costruito fin dall'inizio per essere totalmente controllato tramite gli script Python.

Quasi tutte le parti di FreeCAD, come ad esempio l'interfaccia oppure i contenuti della finestra, compresa la rappresentazione di quanto contenuto nelle viste 3D, sono accessibili tramite l'interprete Python incorporato o tramite script personali.

Per questo, FreeCAD risulta probabilmente una delle applicazioni ingegneristiche più profondamente personalizzabili oggi disponibili.

Se non conoscete ancora Python, vi consigliamo di cercare qualche tutorial su internet e di dare un rapido sguardo alla sua struttura.

Python è un linguaggio molto facile da imparare, soprattutto perché può essere eseguito all'interno di un interprete, dove sia i comandi semplici come i programmi completi, possono essere eseguiti "al volo", cioè senza bisogno di compilare nulla.

FreeCAD incorpora un interprete Python. Se non vedete la finestra denominata "Console Python" della figura successiva, potete attivarla con Visualizza → Pannelli → Console Python e mostrare l'interprete.

L'interprete

Tramite l'interprete, è possibile accedere a tutti i moduli Python installati nel sistema, come pure ai moduli incorporati in FreeCAD e a tutti i moduli aggiuntivi di FreeCAD installati successivamente.

La schermata seguente mostra l'interprete Python di FreeCAD:

Tramite l'interprete è possibile eseguire del codice Python ed esplorare le classi e le funzioni disponibili.

FreeCAD fornisce un browser delle classi molto utile per esplorare il nuovo mondo di FreeCAD.

Quando si digita il nome di una classe nota seguita da un punto (.) (il che significa che si intende completare aggiungendo qualcos'altro alla classe), si apre la finestra del browser delle classi, dove si può navigare tra le sottoclassi e i metodi disponibili.

Quando si seleziona una voce, viene visualizzato il testo di aiuto associato (se esiste):

Per verificare questo, iniziate a digitare App. oppure Gui. e osservate cosa succede.

Generalmente, in Python, per esplorare il contenuto dei moduli e delle classi si utilizza il comando print(dir()).

Ad esempio, digitando print(dir()) si ottiene l'elenco di tutti i moduli attualmente caricati in FreeCAD e con print(dir(App)) si mostra tutto ciò che è contenuto all'interno del modulo App, ecc..

Inoltre l'interprete ricorda i codici che vengono digitati. Questa altra utile caratteristica dell'interprete permette di esplorare all'indietro i comandi digitati e di recuperare, attraverso la cronologia, una riga di codice scritta in precedenza.

Per navigare nella cronologia dei comandi, basta usare i tasti Freccia sù oppure Freccia giù.

Cliccando col tasto destro nella finestra dell'interprete, si rendono disponibili diverse altre opzioni, quali, ad esempio, copiare lo storico (l'intera cronologia, cosa utile quando si desidera sperimentare qualcosa prima di utilizzarla in uno script) oppure inserire un nome di un file con il suo percorso completo.

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Help di Python

Nel menu Help di FreeCAD, troverai una voce denominata Automatic python modules documentation, che aprirà una finestra del browser contenente una documentazione completa e generata in tempo reale di tutti i moduli Python disponibili per l'interprete di FreeCAD, inclusi i moduli integrati di Python e FreeCAD, i moduli installati dal sistema e i moduli aggiuntivi di FreeCAD. La documentazione lì disponibile dipende da quanto sforzo ogni sviluppatore di moduli ha fatto per documentare il suo codice, ma i moduli Python hanno la reputazione di essere abbastanza ben documentati. La finestra di FreeCAD deve rimanere aperta affinché questo sistema di documentazione funzioni.

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Moduli incorporati

Poiché FreeCAD è progettato in modo da poter essere eseguito anche senza un'interfaccia utente grafica (GUI), quasi tutte le sue funzionalità sono separate in due gruppi: funzionalità principale, denominata App, e funzionalità GUI, denominata Gui. È possibile accedere a questi due moduli anche da script esterni all'interprete, rispettivamente con i nomi FreeCAD e FreeCADGui.

Nel modulo App, si trova tutto ciò che riguarda l'applicazione stessa, cioè i metodi per l'apertura o la chiusura di file e documenti, oppure l'impostazione del documento attivo o la visualizzazione dei contenuti.

Nel modulo Gui, si trovano gli strumenti per accedere e gestire gli elementi dell'interfaccia grafica (GUI), cioè gli ambienti di lavoro e le loro barre degli strumenti e, più interessante, la rappresentazione grafica di tutti i contenuti di FreeCAD.

Elencare il contenuto di questi moduli non è molto utile perché crescono abbastanza velocemente con lo sviluppo di FreeCAD. Ma i due strumenti di navigazione forniti (il browser di classe e la guida di Python) dovrebbero fornire una documentazione completa e aggiornata in qualsiasi momento.

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Gli oggetti App e GUI

Come già accennato, in FreeCAD tutto è separato in core e representation. Ciò include gli oggetti 3D. Si può accedere alle proprietà di definizione degli oggetti (chiamate funzionalità in FreeCAD) tramite il modulo App e modificare il modo in cui sono rappresentate sullo schermo tramite il modulo Gui. Ad esempio, un cubo ha proprietà che lo definiscono (come larghezza, lunghezza, altezza) che sono archiviate in un oggetto App e proprietà di rappresentazione (come il colore delle facce, la modalità di disegno) che sono archiviate in un corrispondente oggetto Gui.

Questo modo di fare le cose consente una vasta gamma di operazioni, come gli algoritmi che funzionano solo sulla parte di definizione delle caratteristiche, senza la necessità di prendersi cura di nessuna parte visiva, e consente anche di reindirizzare il contenuto del documento ad applicazioni non-grafiche, quali, ad esempio, elenchi, fogli di calcolo, o analisi degli elementi.

Per ogni oggetto App nel tuo documento, esiste un oggetto Gui corrispondente. Infatti il documento stesso ha sia un oggetto App che un oggetto Gui. Questo, ovviamente, si applica solo quando esegui FreeCAD con la sua interfaccia completa. Nella versione da riga di comando non esiste una GUI, quindi sono disponibili solo oggetti App. Nota che la parte Gui degli oggetti viene rigenerata ogni volta che un oggetto App viene contrassegnato come 'da ricalcolare' (ad esempio quando uno dei suoi parametri cambia), quindi qualsiasi modifica fatta direttamente all'oggetto Gui potrebbe andare persa.

Per accedere alla parte App di qualcosa, si digita:

myObject = App.ActiveDocument.getObject("ObjectName")

dove "ObjectName" è il nome del vostro oggetto. Inoltre è possibile digitare:

myObject = App.ActiveDocument.ObjectName

Per accedere alla parte Gui dello stesso oggetto, si digita:

myViewObject = Gui.ActiveDocument.getObject("ObjectName")

dove "ObjectName" è il nome del vostro oggetto. Inoltre è possibile digitare:

myViewObject = App.ActiveDocument.ObjectName.ViewObject

Se sei in modalità riga di comando e non hai la GUI, l'ultima riga restituirà None.

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Gli oggetti del documento

In FreeCAD tutto il tuo lavoro risiede all'interno dei documenti. Un documento contiene la tua geometria e può essere salvato in un file. È possibile aprire più documenti contemporaneamente. Il documento, come la geometria contenuta all'interno, ha oggetti App e Gui. L'oggetto App contiene le tue effettive definizioni della geometria, mentre l'oggetto Gui contiene le diverse viste del tuo documento. Puoi aprire più finestre, ognuna delle quali visualizza il tuo lavoro con un fattore di zoom diverso o da una direzione diversa. Queste viste fanno tutte parte dell'oggetto Gui del tuo documento.

Per accedere alla parte App del documento attualmente aperto (attivo), digitare:

myDocument = App.ActiveDocument

Per creare un nuovo documento, digitare:

myDocument = App.newDocument("Document Name")

Per accedere alla parte Gui del documento attualmente aperto (attivo), digitare:

myGuiDocument = Gui.ActiveDocument

Per accedere alla vista corrente, digitare:

myView = Gui.ActiveDocument.ActiveView

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Utilizzo di moduli aggiuntivi

I moduli FreeCAD e FreeCADGui sono responsabili solo della creazione e della gestione degli oggetti nel documento FreeCAD. In realtà non fanno altro che creare o modificare la geometria. Questo perché la geometria può essere di diversi tipi e quindi richiede moduli aggiuntivi, ciascuno responsabile della gestione di un determinato tipo di geometria. Ad esempio, l'Ambiente Part, utilizzando il kernel OpenCascade, è in grado di creare e manipolare la geometria di tipo BRep. Mentre l'Ambiente Mesh è in grado di costruire e modificare oggetti mesh. In questo modo FreeCAD è in grado di gestire un'ampia varietà di tipi di oggetti, che possono coesistere tutti nello stesso documento, e nuovi tipi possono essere facilmente aggiunti in futuro.

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Creare degli oggetti

Ogni modulo ha il proprio modo di gestire la geometria, ma una cosa che di solito tutti possono fare è creare oggetti nel documento. Ma il documento di FreeCAD è anche a conoscenza dei tipi di oggetti disponibili forniti dai moduli:

FreeCAD.ActiveDocument.supportedTypes()

elencherà tutti i possibili oggetti che puoi creare. Ad esempio, creiamo una mesh (gestita dal modulo Mesh) e una parte (gestita dal modulo Part):

myMesh = FreeCAD.ActiveDocument.addObject("Mesh::Feature", "myMeshName")
myPart = FreeCAD.ActiveDocument.addObject("Part::Feature", "myPartName")

Il primo argomento è il tipo di oggetto, il secondo il nome dell'oggetto. I nostri due oggetti sembrano quasi uguali: non contengono ancora alcuna geometria e la maggior parte delle loro proprietà sono le stesse quando li ispezioni con dir(myMesh) e dir(myPart). Ad eccezione di una cosa, myMesh ha una proprietà Mesh e myPart ha una proprietà Shape. È qui che vengono archiviati i dati Mesh e Part. Ad esempio, creiamo un cubo Part e memorizziamolo nel nostro oggetto myPart:

import Part
cube = Part.makeBox(2, 2, 2)
myPart.Shape = cube

Si può provare a memorizzare il cubo all'interno della proprietà Mesh dell'oggetto myMesh, ma verrà restituito un errore. Questo perché ogni proprietà è fatta per memorizzare solo un certo tipo. In una proprietà Mesh, puoi salvare solo elementi creati con il modulo Mesh. Nota che la maggior parte dei moduli ha anche una scorciatoia per aggiungere la propria geometria al documento:

import Part
cube = Part.makeBox(2, 2, 2)
Part.show(cube)

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Modificare gli oggetti

La modifica di un oggetto avviene allo stesso modo:

import Part
cube = Part.makeBox(2, 2, 2)
myPart.Shape = cube

Ora cambiamo la sua forma in una più grande:

biggercube = Part.makeBox(5, 5, 5)
myPart.Shape = biggercube

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Interrogare gli oggetti

È sempre possibile sapere di che tipo è un oggetto con:

myObj = FreeCAD.ActiveDocument.getObject("myObjectName")
print(myObj.TypeId)

o controllare se un oggetto è derivato da uno di quelli base (struttura di Parte, struttura di Mesh, etc) con:

print(myObj.isDerivedFrom("Part::Feature"))

Ora puoi davvero iniziare a giocare con FreeCAD! Per un elenco completo dei moduli disponibili e dei relativi strumenti, visita la sezione Category:API.

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