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Umwandeln von Bauteilobjekten in Polygonnetze

Die Konvertierung von übergeordneten Objekten wie Teilformen in einfachere Objekte wie Polygonnetze ist eine sehr einfache Operation, bei der alle Flächen eines Teilobjekts trianguliert werden. Das Ergebnis dieser Triangulation (Tesselierung) wird dann zum Aufbau eines Polygonnetzes verwendet: (nehmen wir an, unser Dokument enthält ein Teilobjekt)

import Mesh

obj = FreeCADGui.Selection.getSelection()[0] # a Part object must be preselected
shp = obj.Shape
faces = []

triangles = shp.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)

Alternative example:

import Mesh
import MeshPart

obj = FreeCADGui.Selection.getSelection()[0] # a Part object must be preselected
shp = obj.Shape

mesh = FreeCAD.ActiveDocument.addObject("Mesh::Feature", "Mesh")
mesh.Mesh = MeshPart.meshFromShape(
        Shape=shp,
        LinearDeflection=0.01,
        AngularDeflection=0.025,
        Relative=False)

Konvertieren von Polygonnetzen in Bauteilobjekte

Die Umwandlung von Polygonnetzen in Bauteilobjekte ist ein äußerst wichtiger Vorgang in der CAD Arbeit, da man sehr oft 3D Daten im Polygonnetzformat von anderen Personen erhält oder diese aus anderen Anwendungen ausgegeben werden. Polygonnetze sind sehr praktisch, um Freiformgeometrien und große visuelle Szenen darzustellen, da sie sehr leicht sind, aber für CAD bevorzugen wir im Allgemeinen übergeordnete Objekte, die viel mehr Informationen enthalten, wie z.B. die Idee des Festkörpers oder Flächen aus Kurven statt Dreiecken.

Die Konvertierung von Polygonnetzen in diese übergeordneten Objekte (die vom Part Module/de in FreeCAD verwaltet werden) ist keine leichte Aufgabe. Polygonnetze können aus Tausenden von Dreiecken bestehen (z.B. wenn sie von einem 3D Scanner erzeugt werden), und Körper mit derselben Anzahl von Flächen zu haben, wäre extrem schwer zu manipulieren. Daher ist es in der Regel sinnvoll, das Objekt bei der Konvertierung zu optimieren.

FreeCAD bietet derzeit zwei Möglichkeiten, Polygonnetze in Bauteilobjekte zu konvertieren. Die erste Methode ist eine einfache, direkte Umwandlung, ohne jegliche Optimierung:

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)

Die zweite Methode bietet die Möglichkeit, Polygonnetz Facetten koplanar zu betrachten, wenn der Winkel zwischen ihnen unter einem bestimmten Wert liegt. Dies ermöglicht es, viel einfachere Formen zu bauen: (nehmen wir an, unser Dokument enthält ein Polygonnetzeobjekt).

import Mesh
import Part
import MeshPart

obj = FreeCADGui.Selection.getSelection()[0] # a Mesh object must be preselected
mesh = obj.Mesh
segments = mesh.getPlanarSegments(0.00001) # use rather strict tolerance here
faces = []

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))

solid = Part.Solid(Part.Shell(faces))
Part.show(solid)

Topological data scripting/de

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Power user documentation

• FreeCAD scripting: Python, Introduction to Python, Python scripting tutorial, FreeCAD Scripting Basics

---

• Modules: Builtin modules, Units, Quantity
• Workbenches: Workbench creation, Gui Commands, Commands, Installing more workbenches
• Meshes and Parts: Mesh Scripting, Topological data scripting, Mesh to Part, PythonOCC

---

• Parametric objects: Scripted objects, Viewproviders (Custom icon in tree view)
• Scenegraph: Coin (Inventor) scenegraph, Pivy
• Graphical interface: Interface creation, Interface creation completely in Python (1, 2, 3, 4, 5), PySide, PySide examples beginner, intermediate, advanced
• Macros: Macros, How to install macros
• Embedding: Embedding FreeCAD, Embedding FreeCADGui

---

• Other: Expressions, Code snippets, Line drawing function, FreeCAD vector math library (deprecated)

---

• Hubs: User hub, Power users hub, Developer hub

Mesh

• Miscellaneous: Import mesh, Export mesh, Create mesh from shape, Regular solid, Unwrap Mesh, Unwrap Face
• Modifying: Harmonize normals, Flip normals, Fill holes, Close hole, Add triangle, Remove components, Remove components by hand, Smooth, Refinement, Decimation, Scale

---

• Boolean: Union, Intersection, Difference
• Cutting: Cut mesh, Trim mesh, Trim mesh with a plane, Create section from mesh and plane, Cross-sections
• Components and segments: Merge, Split by components, Create mesh segments, Create mesh segments from best-fit surfaces

---

• Analyze: Evaluate and repair mesh, Face info, Curvature plot, Curvature info, Check solid mesh, Boundings info
• Additional: Import Export Preferences, OpenSCAD Workbench, Mesh Scripting