Tutorial custom placing of windows and doors/fr: Difference between revisions

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:13.3. Click {{Button|Add}}; this shows the properties of a new component like {{incode|Name}}, {{incode|Type}}, {{incode|Wires}}, {{incode|Thickness}}, {{incode|Offset}}, {{incode|Hinge}}, and {{incode|Opening mode}}. Give a name, such as {{incode|OuterFrame}}, choose {{incode|Frame}} for {{incode|Type}}, and click on {{incode|Wire0}} and then {{incode|Wire1}}; they should highlight in the 3D viewport. Add a small value for {{incode|Thickness}}, {{incode|15 mm}}, and check the checkbox to add the default value. This default value is the length assigned to the {{PropertyData|Frame}} property; a similar default can be assigned to the {{PropertyData|Offset}} property. Click the {{Button|+Create/update component}} button to finish editing the component.
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Revision as of 19:57, 16 January 2021

Other languages:
Tutoriel
Thème
Architecture
Niveau
Intermédiaire
Temps d'exécution estimé
60 minutes
Auteurs
vocx
Version de FreeCAD
0.18 ou ultérieure
Fichiers exemples
aucun
Voir aussi
None

Introduction

Ce didacticiel montre comment placer des fenêtres Arch et des portes Arch personnalisées dans un modèle de bâtiment. Il utilise l'atelier Draft, l'atelier Arch et l'atelier Sketcher.

Les outils couramment utilisés sont: Draft Grille, Draft Accrochage, Draft Fil, Arch Mur, Arch Fenêtre et Sketcher Esquisse. L'utilisateur doit être familiarisé avec les esquisses contraignantes.

Ce tutoriel est inspiré des tutoriels de jpg87 publiés dans les forums FreeCAD.

Voir également le fil suivant pour plus d'informations sur la position des fenêtres et des portes.

Voir également la page suivante pour quelques vidéos sur la façon d'aligner les fenêtres.

Installation

1. Ouvrez FreeCAD, créez un nouveau document vide et passez à l'atelier Arch

2. Assurez-vous que vos unités sont correctement définies dans le menu Edition → Préférences → Général → Unités. Par exemple, MKS (m/kg/s/degré) est bon pour gérer les distances dans un bâtiment typique; de plus, définissez le nombre de décimales sur 4 pour considérer même les plus petites fractions du mètre.

3. Utilisez le bouton Draft Visibilité de la grille pour afficher une grille avec une résolution suffisante. Vous pouvez modifier l'apparence de la grille dans le menu Edition → Préférences → Draft → Grille et ancrage → Grille. Définissez des lignes tous les 50 mm, avec des lignes principales toutes les 20 lignes (tous les mètres) et 1000 lignes au total (la grille couvre une superficie de 50 mx 50 m).

4. Zoom arrière de la vue 3D si vous êtes trop près de la grille.

Nous sommes maintenant prêts à créer un mur simple sur lequel nous pouvons positionner les fenêtres et les portes.

Placement d'un mur

5. Utilisez l'outil Draft Fil pour créer un fil. Allez dans le sens antihoraire.

5.1. Premier point dans (0, 4, 0); dans la boîte de dialogue, saisissez 0 m Enter, 4 m Enter, 0 m Enter.
5.2. Deuxième point dans (2, 0, 0); dans la boîte de dialogue, saisissez 2 m Enter, 0 m Enter, 0 m Enter.
5.3. Troisième point dans (4, 0, 0); dans la boîte de dialogue, saisissez 4 m Enter, 0 m Enter, 0 m Enter.
5.4. Quatrième point dans (6, 2, 0); dans la boîte de dialogue, entrez 6 m Enter, 2 m Enter, 0 m Enter.
5.4. Cinquième point dans (6, 5, 0); dans la boîte de dialogue, saisissez 6 m Enter, 5 m Enter, 0 m Enter.
5.5. Sur le pavé numérique, appuyez sur A pour terminer le fil.
5.6. Dans le pavé numérique, appuyez sur 0 pour obtenir une vue axonométrique du modèle.
Note: assurez-vous que la case Relative est désactivée si vous donnez des coordonnées absolues.
Note 2: les points peuvent également être définis avec le pointeur de la souris en choisissant les intersections sur la grille, à l'aide de la barre d'outils Draft Snap et de la méthode Draft Grille .
Note 3: vous pouvez également créer des formes par programmation en créant des scripts dans Python. Attention, la plupart des fonctions attendent leur saisie en millimètres.
import FreeCAD
import Draft

p = [FreeCAD.Vector(0.0, 4000.0, 0),
FreeCAD.Vector(2000.0, 0.0, 0.0),
FreeCAD.Vector(4000.0, 0.0, 0.0),
FreeCAD.Vector(6000.0, 2000.0, 0.0),
FreeCAD.Vector(6000.0, 5000.0, 0.0)]

w = Draft.makeWire(p, closed=False)

6. Sélectionnez DWire et cliquez sur l'outil Arch Mur; le mur est immédiatement créé avec une largeur (épaisseur) par défaut de 0,2 m et une hauteur de 3 m.

Fil de base pour le mur

Mur construit à partir du fil

Placement de portes et fenêtres prédéfinies

7. Cliquez sur l'outil Arch Fenêtre; comme préréglage, sélectionnez Simple door et modifiez la hauteur à 2 m.

7.1. Changez l'accrochage en Draft Milieu et essayez de sélectionner le bord inférieur du mur frontal; faites pivoter la vue standard si nécessaire pour vous aider à choisir le bord et non la face du mur; lorsque le milieu est actif, cliquez pour placer la porte.
7.2. Cliquez à nouveau sur l'outil Arch Fenêtre et placez une autre porte, mais cette fois au milieu du mur arrière; faites pivoter la vue standard si nécessaire.

Accrochage au milieu du bord inférieur du mur pour placer la porte

Note: la Sill height est la distance entre le sol et le bord inférieur de l'élément. Pour les portes, la Sill height (Hauteur du seuil) est généralement de 0 m car les portes touchent normalement le sol; d'autre part, les fenêtres ont une séparation habituelle de 0,5 m à 1,5 m du sol. Sill height ne peut être définie que lors de la création initiale de la fenêtre ou de la porte à partir d'un préréglage. Une fois la fenêtre ou la porte insérée, modifiez son emplacement en éditant la DonnéesPosition du vecteur [x, y, z] de l'Sketcher Esquisse sous-jacente.

Création de portes et fenêtres personnalisées

8. Passez à l'atelier Sketcher; sélectionnez la partie du mur à droite qui n'a pas de porte; cliquez sur Nouvelle esquisse; sélectionnez FlatFace comme méthode de pièce jointe. Si la géométrie existante obstrue votre vue, cliquez sur la Vue en section pour la supprimer.

9. Dessinez une esquisse quelconque contenant trois fils fermés. Assurez-vous de fournir des contraintes à tous les fils.

9.1. Le fil extérieur est le plus gros et définira les principales dimensions de l'objet fenêtre, ainsi que la taille du trou créé lorsqu'il est intégré dans un Arch Mur. Assurez-vous que les dimensions sont nommées correctement, par exemple Width et Height. Une contrainte définit également la courbure du fil extérieur; donnez-lui un nom approprié, comme HeightCurve.
9.2. Le deuxième fil est décalé du fil extérieur et, ensemble, ils définissent la largeur du cadre fixe de la fenêtre. Nommez le décalage de manière appropriée, par exemple FrameFixedOffset. Il sera utilisé pour les décalages verticaux et horizontaux supérieurs. Le décalage du bas, s'il est défini sur zéro, aura pour effet que le cadre fixe touche le bas de la fenêtre; cela peut être utilisé pour modéliser une porte au lieu d'une fenêtre. Donnez-lui un nom approprié, comme FrameFixedBottom.
9.3. Le troisième fil, le plus à l'intérieur, est décalé du deuxième fil, et avec lui, ils définissent le cadre de la fenêtre qui peut s'ouvrir. Le fil le plus à l'intérieur définit également la taille du panneau de verre. Encore une fois, donnez des noms significatifs à ces décalages, par exemple, FrameInnerOffset et FrameInnerBottom.
9.4. Afin de construire avec succès l'esquisse, utilisez les contraintes horizontales (Sketcher Contrainte horizontale) et verticales (Sketcher Contrainte verticale) pour les côtés droits; utilisez la géométrie de construction auxiliaire (Sketcher Basculer en géométrie de construction) et les contraintes tangentielles (Sketcher Contrainte tangente) pour placer correctement les arcs de cercle en haut. Comme dans ce cas, la fenêtre est symétrique, considérez les contraintes d'égalité (Sketcher Contrainte d'egalité), symétrique (Sketcher Contrainte de symétrie) et de point sur objet (Sketcher Contrainte Point sur un objet) là où cela a du sens.

Contraintes pour les fils extérieurs de l'esquisse qui forment la fenêtre

Contraintes pour les fils intérieurs de l'esquisse qui forment la fenêtre

10. Une fois l'esquisse entièrement contrainte, appuyez sur Close pour quitter l'esquisse (Sketcher Quitter l'esquisse).

10.1. Puisqu'une face du mur a été sélectionnée lors de l'étape initiale de création de l'esquisse, l'esquisse est coplanaire avec cette face; cependant, il peut être dans la mauvaise position, loin du mur. Si tel est le cas, ajustez DonnéesPosition dans DonnéesAttachment Offset. Définissez DonnéesPosition sur [4 m, 1 m, 0 m] de sorte que l'esquisse soit centrée dans le mur et à un mètre au-dessus du niveau du sol.
10.2. Vous pouvez voir les contraintes nommées sous DonnéesConstraints. Les valeurs peuvent être modifiées pour voir les cotes de changement d'esquisse immédiatement.

Esquisse de fenêtre déplacée à la position souhaitée sur le mur

Contraintes nommées de l'esquisse, qui peuvent être modifiées sans entrer dans l'esquisse

11. Revenez à l'atelier Arch et, avec le nouveau Sketch002 sélectionné, utilisez Arch Fenêtre. Une fenêtre sera créée et fera un trou dans le mur. La fenêtre est créée à partir d'une esquisse personnalisée, et non à partir d'un préréglage, elle doit donc être modifiée pour afficher correctement ses composants, à savoir le cadre fixe, le cadre intérieur et le panneau de verre.

Fenêtre personnalisée créée à partir de l'esquisse; elle n'a toujours pas de cadre approprié, ni de verre

Configuration de la fenêtre personnalisée

12. Dans l'arborescence, sélectionnez Sketch002 sous-jacent à Window et appuyez sur Espace ou modifiez la propriété VueVisibility en true.

13. Double-cliquez sur Window dans l'arborescence pour commencer à l'éditer.

13.1. Dans la boîte de dialogue Window elements, il y a deux volets, Wires et Components. Il y a trois fils, Wire0, Wire1 et Wire2, et un composant, Default. Les fils font référence aux boucles fermées qui ont été dessinées dans l'esquisse; les composants définissent les zones de l'esquisse qui seront extrudées pour créer des cadres ou des panneaux de verre avec des épaisseurs réelles; ces zones sont délimitées par les fils. Une fenêtre créée à partir d'un preset a déjà deux composants, OuterFrame et Glass. La fenêtre personnalisée doit être modifiée pour avoir une structure similaire.

Boîte de dialogue pour modifier une fenêtre ou une porte

13.2. Cliquez sur Default, puis sur le bouton Remove pour l'éliminer.
13.3. Click Add; this shows the properties of a new component like Name, Type, Wires, Thickness, Offset, Hinge, and Opening mode. Give a name, such as OuterFrame, choose Frame for Type, and click on Wire0 and then Wire1; they should highlight in the 3D viewport. Add a small value for Thickness, 15 mm, and check the checkbox to add the default value. This default value is the length assigned to the DonnéesFrame property; a similar default can be assigned to the DonnéesOffset property. Click the +Create/update component button to finish editing the component.
13.4. Click Add; give another name, such as InnerFrame, choose Frame for Type, and click on Wire1 and then Wire2. Add a sensible Thickness, 60 mm, and Offset, 15 mm. Then click the +Create/update component button.
13.5. Click Add; give another name, such as Glass, choose Glass panel for Type, and click on Wire2. Add a sensible Thickness, 10 mm, and Offset, 40 mm. Then click the +Create/update component button. If any of the three components needs to be modified, select it and press Edit; modifications are only saved after pressing the +Create/update component button.

Editing a previously defined component of a window or a door

13.6. If everything is set, click Close to finish editing the window. The sketch may become hidden again, but the window will show distinct solid elements for the OuterFrame, the InnerFrame, and the Glass. Give a value of 100 mm to DonnéesFrame to assign a default thickness, which will be added to the value specified in the OuterFrame component.

Property view of the window to add default Frame length, Offset length, and other options

Finished window with appropriate components embedded in the wall

Duplication de la fenêtre personnalisée

14. In the tree view, select Window and its underlying Sketch002. Then go to Edit → Duplicate selection, and answer No if asked to duplicate unselected dependencies. A new Window001 and Sketch003 will appear in the same position as the original elements.

15. Select the new Sketch003. Go to the DonnéesMap Mode property, and click on the ellipsis next to the FlatFace value. In the 3D viewport select the left side of the wall which doesn't have any element; rotate the standard view as necessary. Change the Attachment offset to [-1 m, 0 m, 0 m] to center the window, and click OK. The sketch and the window should appear in a new position.

Note: the attachment operation can also be performed by changing to the Part Workbench, and then using the menu Part → Attachment.

Dialog to edit the attachment plane of the sketch

16. You may adjust the dimensions of the new window by changing the named parameters in Sketch003 under DonnéesConstraints, for example, set Height to 2 m, and Frame Fixed Bottom to 0 m. Then press Ctrl+R to recompute the model. If the wall doesn't show a bigger hole for the new window, select the wall in the tree view, right click and choose Mark to recompute, then press Ctrl+R again.

17. These operations have changed the position of the new window, but the opening in the wall doesn't look correct. It is slanted, that is, the hole is not perpendicular to the face of the wall, and it may even cut other parts of the wall. The problem is that Window001 has retained the DonnéesNormal information of the original Window.

Incorrect opening in the wall due to bad Normal of the window

Normals of doors and windows

18. Each Arch Window object controls the extrusion of its body and the opening that is created in its host wall by means of the DonnéesNormal.

The normal is a vector [x, y, z] that indicates a direction perpedicular to a wall. When a window or door preset is created with the Arch Window tool directly over an Arch Wall, the normal is automatically calculated, and the resulting window or door is correctly aligned; the first two objects, Door and Door001, were created in this way.

In similar way, when a sketch is created by selecting a planar surface, it is oriented on this plane. Then when the Arch Window tool is used, the window will use as normal the perpendicular direction to the sketch. This was the case with the third object, the custom Window.

If the window already exists and needs to be moved, as was the case with the duplicated Window001 object, the sketch needs to be remapped to another plane; doing this moves both the sketch and the window, but the latter doesn't automatically update its normal, so it has incorrect extrusion information. The normal needs to be calculated manually and written to DonnéesNormal.

The three values of the normal vector are calculated as following.

x = -sin(angle)
y = cos(angle)
z = 0

Where angle is the angle of the local Z axis of the sketch with respect to the global Y axis.

When a sketch is created, it always has two axes, a local X (red) and a local Y (green). If the sketch is mapped to the global XY working plane, then these axes are aligned; but if the sketch is mapped on the global XZ or global YZ planes, as is common with windows and doors (the sketches are "standing up"), then the local Z (blue) forms an angle with the global Y axis; this angle varies from -180 to 180 degrees. The angle is considered positive if it opens counterclockwise, and it is negative if it opens clockwise, starting from the global Y axis.

Local coordinates of a sketch that is "standing up", that is, mapped to the global XZ plane

Intended directions of the normals for each door and window

If we look at the geometry created so far, we see the following normals.

Door
The local Z is aligned with the global Y, therefore, the angle is zero. The normal vector is
x = -sin(0) = 0
y = cos(0) = 1
z = 0

or DonnéesNormal is [0, 1, 0].

Door001
The local Z is rotated 90 degrees from the global Y, therefore, the angle is 90 (positive, because it opens counterclockwise). The normal vector is
x = -sin(90) = -1
y = cos(90) = 0
z = 0

or DonnéesNormal is [-1, 0, 0].

Window
The local Z is rotated 45 degrees from the global Y, therefore, the angle is 45 (positive, because it opens counterclockwise). The normal vector is
x = -sin(45) = -0.7071
y = cos(45) = 0.7071
z = 0

or DonnéesNormal is [-0.7071, 0.7071, 0].

Window001
The local Z direction is found by using the Draft Dimension tool and measuring the angle that the wall trace (Wire) makes with the global Y axis, or any line aligned to it. This angle is 26.57; the desired angle is the complement to this, so 90 - 26.57 = 63.43.

This means the local Z axis is rotated 63.43 degrees from the global Y, therefore, the angle is -63.46 (negative, because it opens clockwise). The normal vector is

x = -sin(-63.43) = 0.8943
y = cos(-63.43) = 0.4472
z = 0

Therefore DonnéesNormal should be changed to [0.8943, 0.4472, 0].

After doing these changes, recompute the model with Ctrl+R. If the wall doesn't update the hole, select it in the tree view, right click and choose Mark to recompute, then press Ctrl+R again.

19. The orientation of the extrusion of the window is resolved, together with the opening in the wall.

Correct opening in the wall due to proper Normal of the window

Final remarks

20. As demonstrated, the initial placement of the Arch Window is very important. The user should either

  • use the Arch Window tool to insert and automatically align a preset to a wall, or
  • map a sketch to the desired wall, and build the window after that.

If a window already exists, and it needs to be moved, the supporting sketch should be remapped to a new plane, and the DonnéesNormal of the window needs to be recalculated.

The new normal direction can be obtained by measuring the angle of the new wall with respect to the global Y axis, considering whether this angle is positive (counterclockwise) or negative (clockwise), and using a simple formula.

x = -sin(angle)
y = cos(angle)
z = 0

To confirm that the operations are correct, the absolute magnitude of the normal vector should be one. That is,

abs(N) = 1 = sqrt(x^2 + y^2 + z^2)
abs(N) = 1 = sqrt(sin^2(angle) + cos^2(angle) + z^2)


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