Ambiente Parte

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Arrow-left.svg Workbench OpenSCAD.svg Ambiente OpenSCAD Pagina precedente:
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L'icona dell'ambiente Part

Introduzione

Le funzionalità di modellazione di solidi di FreeCAD sono basate sul kernel Open Cascade Technology (OCCT), un sistema CAD di livello professionale che offre funzionalità avanzate per la creazione e manipolazione della geometria 3D. L'ambiente Workbench Part.svg Part è su un livello superiore alle librerie OCCT, che fornisce all'utente l'accesso alle primitive e alle funzioni geometriche OCCT. Essenzialmente tutte le funzioni di disegno 2D e 3D in FreeCAD, negli ambienti Workbench Draft.svg Draft, Workbench Sketcher.svg Sketcher, Workbench PartDesign.svg PartDesign, ecc. si basano sulle funzioni esposte dall'ambiente Parte. Pertanto, L'ambiente Part può essere considerato il componente principale delle funzioni di disegno di FreeCAD.

Gli oggetti creati con Part sono relativamente semplici; sono pensati per essere utilizzati con le operazioni booleane (unioni e tagli) al fine di costruire forme più complesse. Questo paradigma di modellazione è noto come flusso di lavoro geometria solida costruttiva (CSG) ed era la metodologia tradizionale utilizzata nei primi sistemi CAD. D'altra parte, l'ambiente PartDesign fornisce un flusso di lavoro più moderno per la costruzione di forme: utilizza schizzi parametrici definiti, che vengono estrusi per formare un corpo solido di base, che viene poi modificato da trasformazioni parametriche (editazione delle funzioni), fino a quando non si ottiene l'oggetto finale.

Gli oggetti Parte sono più complessi degli oggetti mesh creati con l'ambiente Mesh, e consentono operazioni più avanzate come le operazioni booleane coerenti, la cronologia delle modifiche e il comportamento parametrico.

Part Workbench relationships.svg

Part Workbench è lo strato base che espone le funzioni di disegno OCCT a tutti i workbench di FreeCAD


Gli strumenti

Gli strumenti del modulo Parte sono tutti situati nel menu Parte che viene visualizzato quando si carica questo modulo.

Primitive

Questi sono strumenti per creare oggetti primitivi.

  • Part Box.svg Prisma: Disegna parallelepipedi specificandone le dimensioni
  • Part Cylinder.svg Cilindro: Disegna cilindri specificandone le dimensioni.
  • Part Sphere.svg Sfera: Disegna sfere specificandone le dimensioni.
  • Part Cone.svg Cono: Disegna coni specificandone le dimensioni.
  • Part Torus.svg Toro: Disegna tori (anelli) specificandone le dimensioni.
  • Part Primitives.svg Crea primitive: Strumento per creare varie primitive geometriche parametriche
  • Part Shapebuilder.svg Generatore di forma: Strumento per creare forme complesse partendo da primitive geometriche parametriche

Modificare gli oggetti

Questi sono gli strumenti per modificare gli oggetti esistenti. Essi permettono di scegliere l'oggetto da modificare.

  • Part Extrude.svg Estrudi: Estrude le facce planari di un oggetto
  • Part Revolve.svg Rivoluziona: Crea un oggetto tramite la rotazione di un altro oggetto attorno ad un asse
  • Part Mirror.svg Specchia: Riflette l'oggetto selezionato rispetto ad un asse stabilito
  • Part Fillet.svg Raccorda: Raccorda (arrotonda) i bordi di un oggetto
  • Part Chamfer.svg Smussa: Smussa i bordi di un oggetto
  • Part RuledSurface.svg Superficie rigata: Crea una superficie tra due linee
  • Part Loft.svg Loft: Crea una estrusione tra due sagome diverse
  • Part Sweep.svg Sweep: Estrude un profilo seguendo un percorso determinato
  • Part Thickness.svg Spessore: Scava un solido, lasciando aperte le facce selezionate.

Misure

Std Measure Menu.png Misure: consente la misurazione lineare e angolare tra punti, spigoli e facce.

Altri strumenti

Preferenze

OCCT Concetti base

Nella terminologia OpenCascade, si distingue tra primitive geometriche e forme (topologiche). Una primitiva geometrica può essere un punto, una linea, un cerchio, un piano, ecc o essere anche di tipo più complesso come una curva B-Spline o una superficie. Una forma può essere un vertice, un bordo, un profilo, una faccia, un solido o un insieme di più forme. Le primitive geometriche non sono fatte per essere visualizzate direttamente sulla scena 3D, ma piuttosto per essere utilizzate come geometrie per la costruzione di forme. Ad esempio, un bordo può essere costruito usando una linea o una porzione di un cerchio.

Potremmo dire, per riassumere, che le primitive geometriche sono blocchi di costruzione "informi", mentre le forme topologiche sono la reale geometria spaziale costruita su questi blocchi.

Per ottenere un elenco completo di tutte le primitive e le forme fare riferimento alla documentazione OCC (Alternativa: sourcearchive.com) cercare Geom_* (per le primitive geometriche) e TopoDS_* (per le forme). Nella documentazione sono anche contenute ulteriori informazioni sulle differenze tra gli oggetti geometrici e le forme. La documentazione OCC non è disponibile online (è necessario scaricare un archivio) e si rivolge principalmente ai programmatori e non agli utenti finali. Si spera che le informazioni fornite in seguito siano sufficienti per iniziare. Vedere anche Modeling Data User's Guide.

At a very high level, topology tells what pieces an object is made of, and the logical relationships between them. A shape is made of a certain set of faces. A face is bounded by a certain set of edges. Two faces are adjacent if they share a common edge.

Topology alone does not tell you the size, curvature, or 3D locations of any of those pieces. However, each piece of topology does knows about it's underlying geometry. A face knows what surface it lies on. An edge knows what curve it lies on. The geometry knows about curvature and location in space. - Source


Thus, Topology defines the relationship between simple geometric entities, which can be linked together to represent complex shapes. - Modeling Data User's Guide

ClassTopoDS Shape inherit graph.png

I tipi di oggetti geometrici possono essere suddivisi in due gruppi principali: le curve e le superfici. Sulle curve (linea, cerchio, ...), è possibile creare direttamente un bordo, mentre sulle superfici (piano, cilindro, ...) è possibile costruire una faccia. Ad esempio, la linea primitiva geometrica è illimitata, ossia è definita da un vettore di base e da un vettore di direzione, mentre la sua forma (e rappresentazione) deve essere qualcosa di limitato da un punto iniziale e da un punto finale. E un cubo - solido - può essere creato da sei piani limitati.

Da un bordo o una faccia (forme) si può sempre risalire alla sua primitiva geometrica.

Utilizzando le forme, è possibile costruire parti molto complesse, oppure viceversa, si possono estrarre tutte le sotto-forme che compongono una forma complessa.


Thus, out of shapes you can build very complex parts or, the other way round, extract all sub-shapes a more complex shape is made of.

Part TopoShape relationships.svg

La classe Part::TopoShape è l'oggetto geometrico che si vede sullo schermo. In sostanza, tutti gli ambienti di lavoro usano queste TopoShapes internamente per costruire e visualizzare bordi, facce e solidi.


Script

Vedere anche: Script di Part

La struttura principale dei dati utilizzati nel modulo Parte di OpenCascade è il tipo di dati BRep . Quasi tutti i contenuti e i tipi di oggetti del modulo Parte sono ora disponibili per gli script Python. Questo include le primitive geometriche, come Linee e Cerchi (o Archi), e tutta la gamma di TopoShapes, come Vertici, Bordi, Contorni, Facce, Solidi e Compositi. Per ognuno di questi oggetti, esistono diversi metodi di creazione, e per alcuni di loro, soprattutto le TopoShapes, sono inoltre disponibili operazioni booleane avanzate come unione, differenza e intersezione. Per maggiori informazioni, esplorare il contenuto del modulo Parte, come descritto nella pagina Script.

L'oggetto più semplice che può essere creato è una Part Feature, che ha un semplice proprietà DatiPlacement, e proprietà di base per definirne il colore e l'aspetto.

Un altro oggetto semplice utilizzato negli oggetti geometrici 2D è Part Part2DObject, che è la base degli Sketcher SketchObject di Sketcher, e della maggior parte degli elementi di Draft.

Script di test

Testa la creazione di Part: Crea Primitive attraverso uno script. Disponibile dalla versione 0.19

import parttests.part_test_objects as pto
pto.create_test_file("example_file")

Questo script si trova nella directory di istallazione del programma, e può essere esaminato per vedere come le forme primitive sono create.

$INSTALL_DIR/Mod/Part/parttests/part_test_objects.py

Esempi

Per creare un elemento linea, passare alla console Python e digitare:

import Part,PartGui 
doc=App.newDocument()  
l=Part.LineSegment()
l.StartPoint=(0.0,0.0,0.0)
l.EndPoint=(1.0,1.0,1.0)
doc.addObject("Part::Feature","Line").Shape=l.toShape() 
doc.recompute()

Descrizione passo per passo della procedura del precedente esempio Python:

import Part,PartGui
doc=App.newDocument()

carica il modulo Parte e crea un nuovo documento

l=Part.LineSegment()
l.StartPoint=(0.0,0.0,0.0)
l.EndPoint=(1.0,1.0,1.0)

La funzione Line descrive in realtà un segmento di linea, quindi serve il punto iniziale e quello finale.

doc.addObject("Part::Feature","Line").Shape=l.toShape()

Questo comando aggiunge un oggetto di tipo Parte al documento e assegna la forma di rappresentazione del segmento di linea alla proprietà 'forma' (Shape) dell'oggetto aggiunto. È importante comprendere che abbiamo usato una primitiva geometrica (la Part.LineSegment) per creare una TopoShape su di essa (il metodo toShape()). Al documento possono essere aggiunte solo delle forme . In FreeCAD, le primitive geometriche vengono utilizzate come "strutture di base" per le forme.

doc.recompute()

Aggiorna il documento. Questo prepara anche la rappresentazione visiva del nuovo oggetto Parte.

Notare che una Line Segment può essere creata specificando il suo punto iniziale e il suo punto finale direttamente nel costruttore, per es. Part.Line Segment(point1, point2) oppure possiamo creare una linea predefinita e impostarne le proprietà in seguito, come in questo caso.

Una Linea può anche essere creata usando:

import FreeCAD
import Part
DOC = FreeCAD.newDocument()

def mycreateLine(pt1, pt2, objName):
    obj = DOC.addObject("Part::Line", objName)
    obj.X1 = pt1[0]
    obj.Y1 = pt1[2]
    obj.Z1 = pt1[2]

    obj.X2 = pt2[0]
    obj.Y2 = pt2[1]
    obj.Z2 = pt2[2]

    DOC.recompute()
    return obj

line = mycreateLine((0,0,0), (0,10,0), "LineName")


In modo analogo è possibile creare un cerchio:

import Part
doc = App.activeDocument()
c = Part.Circle() 
c.Radius=10.0  
f = doc.addObject("Part::Feature", "Circle")
f.Shape = c.toShape()
doc.recompute()

oppure usando:

import FreeCAD
import Part
DOC = FreeCAD.newDocument()

def mycreateCircle(rad, objName):
    obj = DOC.addObject("Part::Circle", objName)
    obj.Radius = rad

    DOC.recompute()
    return obj

circle = mycreateCircle(5.0, "CircleName")


Si noti ancora una volta che il cerchio (geometria primitiva) viene usato per costruire una forma su di esso. Ovviamente, in seguito, si può ancora accedere alla geometria di costruzione con:

s = f.Shape
e = s.Edges[0]
c = e.Curve

Qui si acquisisce la forma dell'oggetto f, poi si acquisisce la lista dei bordi, (in questo caso il bordo è uno solo perché si crea l'intera forma con un unico cerchio, quindi si definisce solo il primo elemento della lista Edges) e infine, si recupera la curva. Ogni bordo ha una curva, che è la geometria primitiva sulla quale è basato.

Per maggiori informazioni consultare la pagina Script di dati topologici

Tutorial

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