Scenegraph/de: Difference between revisions

From FreeCAD Documentation
(Updating to match new version of source page)
(30 intermediate revisions by 4 users not shown)
Line 1: Line 1:
<languages/>
FreeCAD is basically a collage of different powerful libraries, the most important being [http://en.wikipedia.org/wiki/Open_CASCADE openCascade], for managing and constructing geometry, [http://en.wikipedia.org/wiki/Coin3D Coin3d] to display that geometry, and [http://en.wikipedia.org/wiki/Qt_(toolkit) Qt] to put all this in a nice Graphical User Interface.
<div class="mw-translate-fuzzy">
{{docnav/de|[[Mesh to Part/de|Mesh to Part]]|[[Pivy/de|Pivy]]}}
</div>

==Introduction==

{{TOCright}}


<div class="mw-translate-fuzzy">
The geometry that appears in the 3D views of FreeCAD are rendered by the Coin3D library. Coin3D is an implementation of the [http://en.wikipedia.org/wiki/Open_Inventor OpenInventor] standard. The openCascade software also provides the same functionality, but it was decided, at the very beginnings of FreeCAD, not to use the built-in openCascade viewer and rather switch to the more performant coin3D software. A good way to learn about that library is the book [http://www-evasion.imag.fr/Membres/Francois.Faure/doc/inventorMentor/sgi_html/ Open Inventor Mentor].
Die Geometrie, die in den 3D-Ansichten von FreeCAD angezeigt wird, wird von der Bibliothek [http://en.wikipedia.org/wiki/Coin3D Coin3d] dargestellt. Coin3D ist eine Implementierung des Standards [http://en.wikipedia.org/wiki/Open_Inventor OpenInventor]. Die Software unter [http://en.wikipedia.org/wiki/Open_CASCADE OpenCascade] bietet ebenfalls die gleiche Funktionalität, aber schon zu Beginn von FreeCAD wurde entschieden, nicht den eingebauten OpenCascade Viewer zu verwenden, sondern auf die leistungsfähigere Coin3D-Software zu wechseln. Eine gute Möglichkeit, etwas über diese Bibliothek zu erfahren, ist das Buch [http://www-evasion.imag.fr/Membres/Francois.Faure/doc/inventorMentor/sgi_html/ Open Inventor Mentor].
</div>


[http://en.wikipedia.org/wiki/Open_Inventor OpenInventor] is actually a 3D scene description language. The scene described in openInventor is then rendered in OpenGL on your screen. Coin3D takes care of doing this, so the programmer doesn't need to deal with complex openGL calls, he just has to provide it with valid OpenInventor code. The big advantage is that openInventor is a very well-known and well documented standard.
[http://en.wikipedia.org/wiki/Open_Inventor OpenInventor] ist eigentlich eine 3D Szenenbeschreibungssprache. Die in OpenInventor beschriebene Szene wird dann in OpenGL auf Ihrem Bildschirm dargestellt. Coin3D kümmert sich darum, so dass Programmierer sich nicht um komplexe OpenGL Aufrufe kümmern müssen und nur gültigen OpenInventor Code bereitstellen können. Der große Vorteil ist, dass OpenInventor ein sehr bekannter und gut dokumentierter Standard ist.


Eine der großen Aufgaben, die FreeCAD erledigt, ist die Übersetzung von OpenCascade Geometrieinformationen in die OpenInventor Sprache.
One of the big jobs FreeCAD does for you is basically to translate openCascade geometry information into openInventor language.


OpenInventor describes a 3D scene in the form of a [http://en.wikipedia.org/wiki/Scene_graph scenegraph], like the one below:
OpenInventor beschreibt eine 3D Szene in Form einer [https://de.wikipedia.org/wiki/Szenengraph Szenegraph], wie die folgende:


[[Image:Scenegraph.gif]]
[[Image:Scenegraph.gif]]
image from [http://www-evasion.imag.fr/~Francois.Faure/doc/inventorMentor/sgi_html/index.html Inventor mentor]
Bild von [http://www-evasion.imag.fr/~Francois.Faure/doc/inventorMentor/sgi_html/index.html Inventor mentor]


Ein OpenInventor Szenengraph beschreibt alles, was zu einer 3D Szene gehört, wie Geometrie, Farben, Materialien, Licht, usw. und organisiert all diese Daten in einer komfortablen und übersichtlichen Struktur. Alles kann in Unterstrukturen gruppiert werden, so dass Du Deine Szeneninhalte so gestalten kannst, wie Du es willst. Hier ist ein Beispiel für eine OpenInventor Datei:
An openInventor scenegraph describes everything that makes part of a 3D scene, such as geometry, colors, materials, lights, etc, and organizes all that data in a convenient and clear structure. Everything can be grouped into sub-structures, allowing you to organize your scene contents pretty much the way you like. Here is an example of an openInventor file:
{{Code|code=
{{Code|code=
#Inventor V2.0 ascii
#Inventor V2.0 ascii
Line 39: Line 48:
}}
}}


Wie man sieht, ist die Struktur sehr einfach. Es werden Trennzeichen verwendet, um Daten in Blöcken zu organisieren. Ein wenig wie Dateien in Ordnern organisieren würden. Jede Anweisung wirkt sich auf das aus, was als nächstes kommt, z.B. sind die ersten beiden Elemente unseres Wurzel Trennzeichens eine Rotation und eine Translation. Beide wirken sich auf das nächste Element aus, das ein Trennzeichen ist. In diesem Trennzeichen wird ein Material definiert und eine weitere Transformation durchgeführt. Unser Zylinder wird daher von beiden Transformationen betroffen sein, derjenigen, die direkt auf ihn angewendet wurde und derjenigen, die auf seinen übergeordneten Trennzeichen angewendet wurde.
As you can see, the structure is very simple. You use separators to organize your data into blocks, a bit like you would organize your files into folders. Each statement affects what comes next, for example the first two items of our root separator are a rotation and a translation, both will affect the next item, which is a separator. In that separator, a material is defined, and another transformation. Our cylinder will therefore be affected by both transformations, the one who was applied directly to it and the one that was applied to its parent separator.


Wir haben auch viele andere Arten von Elementen, um unsere Szene zu organisieren, wie Gruppen, Schalter oder Anmerkungen. Wir können sehr komplexe Materialien für unsere Objekte definieren, mit Farbe, Texturen, Schattierungsmodi und Transparenz. Wir können auch Lichter, Kameras und sogar Bewegungen definieren. Es ist sogar möglich, Skriptteile in openInventor Dateien einzubetten, um komplexere Verhaltensweisen zu definieren.
We also have many other types of elements to organize our scene, such as groups, switches or annotations. We can define very complex materials for our objects, with color, textures, shading modes and transparency. We can also define lights, cameras, and even movement. It is even possible to embed pieces of scripting in openInventor files, to define more complex behaviours.


If you are interested in learning more about openInventor, head directly to its most famous reference, the [http://www-evasion.imag.fr/~Francois.Faure/doc/inventorMentor/sgi_html/index.html Inventor mentor].
Wenn Du mehr über OpenInventor erfahren möchtest, gehe direkt zu seiner berühmtesten Referenz, der [http://www-evasion.imag.fr/~Francois.Faure/doc/inventorMentor/sgi_html/index.html Inventor mentor].


<div class="mw-translate-fuzzy">
In FreeCAD, normally, we don't need to interact directly with the openInventor scenegraph. Every object in a FreeCAD document, being a mesh, a part shape or anything else, gets automatically converted to openInventor code and inserted in the main scenegraph that you see in a 3D view. That scenegraph gets updated continuously when you do modifications, add or remove objects to the document. In fact, every object (in App space) has a view provider (a corresponding object in Gui space), responsible for issuing openInventor code.
In FreeCAD muß normalerweise nicht mit OpenInventor Szenengraph zusammengearbeitet. Jedes Objekt in einem FreeCAD-Dokument, sei es ein Drahtmodel (mesh), eine Part-Form oder irgendetwas anderes, wird automatisch in OpenInventor-Code umgewandelt und in den Hauptszenengraph eingefügt, den man in der 3D-Ansicht sieht. Dieser Szenengraph wird fortwährend bei Änderungen aktualisiert, auch wenn Objekte eingefügt oder entfernt werden. Das heißt, jedes Objekt (im App-Raum) hat einen Ansichtprovider (ein entsprechendes Ojekt im Gui-Raum), der für die Ausgabe von OpenInventor-Code zuständig ist.
</div>


Es gibt jedoch viele Vorteile, um direkt auf die Szenegrafik zugreifen zu können. So können wir beispielsweise das Aussehen eines Objekts vorübergehend ändern oder Objekte zur Szene hinzufügen, die im FreeCAD Dokument nicht wirklich existieren, wie z.B. Konstruktionsgeometrie, Helfer, grafische Hinweise oder Werkzeuge wie Manipulatoren oder Bildschirminformationen.
But there are many advantages to be able to access the scenegraph directly. For example, we can temporarily change the appearence of an object, or we can add objects to the scene that have no real existence in the FreeCAD document, such as construction geometry, helpers, graphical hints or tools such as manipulators or on-screen information.


FreeCAD selbst verfügt über mehrere Werkzeuge, um openInventor-Code zu sehen oder zu ändern. Der folgende Python Code zeigt beispielsweise die openInventor Darstellung eines ausgewählten Objekts:
FreeCAD itself features several tools to see or modify openInventor code. For example, the following python code will show the openInventor representation of a selected object:
{{Code|code=
{{Code|code=
obj = FreeCAD.ActiveDocument.ActiveObject
obj = FreeCAD.ActiveDocument.ActiveObject
Line 56: Line 67:


}}
}}
Aber wir haben auch ein Python-Modul, das den vollständigen Zugriff auf alles, was von Coin3D verwaltet wird, ermöglicht, wie z.B. unsere FreeCAD-Szenengrafik. Also, lies weiter mit [[Pivy/de|Pivy]].
But we also have a python module that allows complete access to anything managed by Coin3D, such as our FreeCAD scenegraph. So, read on to [[Pivy]].


<div class="mw-translate-fuzzy">
{{docnav/de|Mesh to Part/de|Pivy/de}}
{{docnav/de|[[Mesh to Part/de|Drahtmodel zu Part]]|[[Pivy/de|Pivy]]}}
</div>


{{Userdocnavi{{#translation:}}}}
[[Category:Poweruser Documentation/de]]
[[Category:Poweruser Documentation{{#translation:}}]]
[[Category:Developer Documentation{{#translation:}}]]
{{clear}}
{{clear}}
<languages/>

Revision as of 21:47, 7 March 2020

Introduction

Die Geometrie, die in den 3D-Ansichten von FreeCAD angezeigt wird, wird von der Bibliothek Coin3d dargestellt. Coin3D ist eine Implementierung des Standards OpenInventor. Die Software unter OpenCascade bietet ebenfalls die gleiche Funktionalität, aber schon zu Beginn von FreeCAD wurde entschieden, nicht den eingebauten OpenCascade Viewer zu verwenden, sondern auf die leistungsfähigere Coin3D-Software zu wechseln. Eine gute Möglichkeit, etwas über diese Bibliothek zu erfahren, ist das Buch Open Inventor Mentor.

OpenInventor ist eigentlich eine 3D Szenenbeschreibungssprache. Die in OpenInventor beschriebene Szene wird dann in OpenGL auf Ihrem Bildschirm dargestellt. Coin3D kümmert sich darum, so dass Programmierer sich nicht um komplexe OpenGL Aufrufe kümmern müssen und nur gültigen OpenInventor Code bereitstellen können. Der große Vorteil ist, dass OpenInventor ein sehr bekannter und gut dokumentierter Standard ist.

Eine der großen Aufgaben, die FreeCAD erledigt, ist die Übersetzung von OpenCascade Geometrieinformationen in die OpenInventor Sprache.

OpenInventor beschreibt eine 3D Szene in Form einer Szenegraph, wie die folgende:

Bild von Inventor mentor

Ein OpenInventor Szenengraph beschreibt alles, was zu einer 3D Szene gehört, wie Geometrie, Farben, Materialien, Licht, usw. und organisiert all diese Daten in einer komfortablen und übersichtlichen Struktur. Alles kann in Unterstrukturen gruppiert werden, so dass Du Deine Szeneninhalte so gestalten kannst, wie Du es willst. Hier ist ein Beispiel für eine OpenInventor Datei:

#Inventor V2.0 ascii
 
Separator { 
    RotationXYZ {	
       axis Z
       angle 0
    }
    Transform {
       translation 0 0 0.5
    }
    Separator {	
       Material {
          diffuseColor 0.05 0.05 0.05
       }
       Transform {
          rotation 1 0 0 1.5708
          scaleFactor 0.2 0.5 0.2
       }
       Cylinder {
       }
    }
}

Wie man sieht, ist die Struktur sehr einfach. Es werden Trennzeichen verwendet, um Daten in Blöcken zu organisieren. Ein wenig wie Dateien in Ordnern organisieren würden. Jede Anweisung wirkt sich auf das aus, was als nächstes kommt, z.B. sind die ersten beiden Elemente unseres Wurzel Trennzeichens eine Rotation und eine Translation. Beide wirken sich auf das nächste Element aus, das ein Trennzeichen ist. In diesem Trennzeichen wird ein Material definiert und eine weitere Transformation durchgeführt. Unser Zylinder wird daher von beiden Transformationen betroffen sein, derjenigen, die direkt auf ihn angewendet wurde und derjenigen, die auf seinen übergeordneten Trennzeichen angewendet wurde.

Wir haben auch viele andere Arten von Elementen, um unsere Szene zu organisieren, wie Gruppen, Schalter oder Anmerkungen. Wir können sehr komplexe Materialien für unsere Objekte definieren, mit Farbe, Texturen, Schattierungsmodi und Transparenz. Wir können auch Lichter, Kameras und sogar Bewegungen definieren. Es ist sogar möglich, Skriptteile in openInventor Dateien einzubetten, um komplexere Verhaltensweisen zu definieren.

Wenn Du mehr über OpenInventor erfahren möchtest, gehe direkt zu seiner berühmtesten Referenz, der Inventor mentor.

In FreeCAD muß normalerweise nicht mit OpenInventor Szenengraph zusammengearbeitet. Jedes Objekt in einem FreeCAD-Dokument, sei es ein Drahtmodel (mesh), eine Part-Form oder irgendetwas anderes, wird automatisch in OpenInventor-Code umgewandelt und in den Hauptszenengraph eingefügt, den man in der 3D-Ansicht sieht. Dieser Szenengraph wird fortwährend bei Änderungen aktualisiert, auch wenn Objekte eingefügt oder entfernt werden. Das heißt, jedes Objekt (im App-Raum) hat einen Ansichtprovider (ein entsprechendes Ojekt im Gui-Raum), der für die Ausgabe von OpenInventor-Code zuständig ist.

Es gibt jedoch viele Vorteile, um direkt auf die Szenegrafik zugreifen zu können. So können wir beispielsweise das Aussehen eines Objekts vorübergehend ändern oder Objekte zur Szene hinzufügen, die im FreeCAD Dokument nicht wirklich existieren, wie z.B. Konstruktionsgeometrie, Helfer, grafische Hinweise oder Werkzeuge wie Manipulatoren oder Bildschirminformationen.

FreeCAD selbst verfügt über mehrere Werkzeuge, um openInventor-Code zu sehen oder zu ändern. Der folgende Python Code zeigt beispielsweise die openInventor Darstellung eines ausgewählten Objekts:

obj = FreeCAD.ActiveDocument.ActiveObject
viewprovider = obj.ViewObject
print viewprovider.toString()

Aber wir haben auch ein Python-Modul, das den vollständigen Zugriff auf alles, was von Coin3D verwaltet wird, ermöglicht, wie z.B. unsere FreeCAD-Szenengrafik. Also, lies weiter mit Pivy.