Как чертить в программе freecad

Возможно, вам уже ранее попадались мои заметки по первым шагам в программировании САПР на примере NanoCAD.

Надо отметить, что для человека не умеющего программировать и знающего САПР на уровне «электронного кульмана» это было удивительное приключение. Однако, NanoCAD это все же в первую очередь коммерческий продукт. Его бесплатная версия не обновлялась, уже около шести лет и порядком устарела в плане возможностей для разработки.

А ведь так хотелось, чтобы как в одной замечательной повести: «Счастье для всех, даром, и пусть никто не уйдёт обиженный!» . Поэтому было принято решение, внять совету боевого товарища DrZugrik и установить себе FreeCAD.

Итак, по горячим следам пишу для вас материал, всего за один день я узнал, как подружить эту САПР с Anaconda, написал на Python простенький скрипт, который рисует квадратик с текстом и протестировал его на работоспособность в Windows и Linux. О чем я собственно готов вам по шагам рассказать и показать, чтобы вы тоже могли это сделать.

FreeCad Верстак TechDraw часть 1

Хотите поближе познакомиться с очаровательной парочкой Python и FreeCAD? Тогда милости прошу под кат.

Содержание:
Часть I: Введение.
Часть II: Стандартная установка и первая проба
Часть III: А теперь подружим FreeCad с «Анакондой»
Часть IV: Пишем простенькую библиотеку
Часть V: Заключение

Часть I: Введение

Как ни странно на «Хабре» совсем немного публикаций посвященных FreeCAD, хорошая статья вышла у Eddy_Em«Знакомьтесь: FreeCAD», и еще несколько работ, в которых герой нашей статьи упоминается вскользь.

Для начала буквально два слова о программе. Я не буду дублировать информацию с официального сайта, а просто широкими мазками опишу почему остановил свое внимание на этой САПР.

Итак, FreeCAD это система автоматизированного проектирования с открытым исходным кодом, заточенная в первую очередь на трехмерное параметрическое моделирование. На момент написания статьи последняя версия программы 0.18.3. Пусть вас не смущает, что значение номера релиза далеко от единицы. FreeCAD долго и активно разрабатывается и на текущий момент вполне функционален. Более того как я понимаю он уже давно, имеет определенную популярность у людей занимающихся 3D моделированием и печатью, особенно у идейных самоделкиных, интересующихся open source / open hardware и всяческим DIY.

Но если вдруг вы совсем не разбираетесь в трехмерном моделировании, то это не повод обойти FreeCAD стороной. Функционал САПР разбит по своеобразным модулям — верстакам (Workbanch) среди которых есть и привычное 2D черчение, в том числе верстак для оформления рамок листов и даже верстак для реализация концепции BIM.

На самом деле, возможностей у программы «вагон и маленькая тележка», но сегодня мы попробуем сделать, что-нибудь совсем примитивное, только чтобы «разжечь аппетит».

Часть II: Стандартная установка и первая проба

3Д моделирование в FREECAD для начинающих. Как сделать 3д модель в FREECAD

FreeCAD доступен для всех трех распространенных операционных систем, но поскольку «Яблочной» техникой я обделен, то мы рассмотрим только варианты для Windows 10 и Linux Mint.

Самый простой способ начать программировать для FreeCAD это скачать дистрибутив и установить его стандартным для операционной системы путем. В таком случае мы получим в свое распоряжение предустановленный с программой интерпретатор Python (на момент написания статьи Python версии 3.6.6).

Начать программировать для FreeCAD, пожалуй даже проще чем для NanoCAD или AutoCAD, просто откроем вкладку Вид -> Панель -> и включим консоль Python. Собственно, вот и все, можно смело программировать.

Но давайте сначала попробуем начертить, что-нибудь штатными средствами. Например, круг.
Обратите внимание на вывод консоли

Gui.activateWorkbench(«DraftWorkbench») >>> App.newDocument(«Безымянный») >>> App.setActiveDocument(«____________________») >>> App.ActiveDocument=App.getDocument(«____________________») >>> Gui.ActiveDocument=Gui.getDocument(«____________________») >>> Gui.activeDocument().activeView().viewDefaultOrientation() >>> import Draft >>> pl=FreeCAD.Placement() >>> pl.Rotation.Q=(0.0,0.0,1.5308084989341915e-17,1.0) >>> pl.Base=FreeCAD.Vector(-1.0610677003860474,-0.31207874417305,0.0) >>> circle = Draft.makeCircle(radius=0.8633861373365326,placement=pl,face=False,support=None) >>> Draft.autogroup(circle

FreeCAD ничего не прячет под капотом, все ключевые операции по отрисовке круга выведены в консоль. Можно хоть сейчас просто скопировать код и начертить второй круг, чуть правее.
Давайте попробуем ввести переменную и начертить еще круг, для чего скопируем вывод консоли и вставим его построчно внеся небольшую модификацию.

x=-1.0610677003860474 pl=FreeCAD.Placement() pl.Rotation.Q=(0.0,0.0,1.5308084989341915e-17,1.0) pl.Base=FreeCAD.Vector(x*5,-0.31207874417305,0.0) circle = Draft.makeCircle(radius=0.8633861373365326,placement=pl,face=False,support=None)

Как видите теперь круга стало два, причем, как и планировалось один правее на координату «х» базовой точки первого круга умноженную на 5.

Часть III: А теперь подружим FreeCad с «Анакондой»

Но возможности САПР не ограничиваются стандартным использование в качестве «кульмана». С помощью API, FreeCAD можно встроить в вашу собственную программу и использовать, как с графическим интерфейсом так и без, но этот вопрос мы рассмотрим как-нибудь в другой раз.

А пока, представим себе такую ситуацию, допустим вы увлекаетесь машинным обучением и анализом данных на Python и уже поставили себе дистрибутив Anaconda, тогда вы, наверное, сильно обрадуетесь узнав, что благодаря ребятам из conda-forge можно скомпоновать все возможности этого дистрибутива и FreeCAD.

По ссылке представлено руководство, как установить его в случае если вы используете mini-conda, а мы с вами установим его в полноценную «Анаконду» через её навигатор.

Итак, откроем Anaconda-Navigator, перейдём на вкладку Environments и создадим новое окружение, нажав на кнопку Create. Название окружению, можно дать любое, я назвал – «freecad». Выбираем нужную версию Python и создаём новое окружение.

Но этого еще недостаточно, необходимо добавить канал conda-forge, просто впечатайте в поле, которое появится после нажатия кнопки Add «conda-forge» и дайте системе обновить списки пакетов.

Почти готово теперь осталось установить сам FreeCAD

Нажимаем ЛКМ на названии пакета и выбираем какую версию хотим установить, как на картинке ниже (у меня правда уже установлен)

После томительного ожидания у вас будет полностью установлен дистрибутив FreeCad нужной версии останется его только запустить.

В самом простом случае без параметров запуска необходимо запустить консоль conda с нашим окружением, и запустить САПР одноимённой командой FreeCAD.

Откроется пустое окно FreeCAD в котором мы выберем верстак для двухмерного черчения.

Как видим, теперь версия Python совсем не та, что была при стандартной установке.

Создадим новый документ (Control+N) он нам пригодится для тестирования нашей мини библиотеки.

Часть IV: Пишем простенькую библиотеку

Библиотека наша будет примитивной. По сути, мы создадим команду, которая будет чертить прямоугольник, в который будет вписан произвольный текст, заданный пользователем.

Создаем файл (я свой назвал — «drawhabr.py») и пишем в него следующий код:

#Simple lib for test Python API in FreeCad #Tested on Python 3.7. and FreeCad 0.18.3 #Designed for article — https://habr.com/ru/post/464113/ import FreeCAD, FreeCADGui, Part, Draft class stamp: «This class creates a rectangle with text. Coordinates are set by entering into the console.» def __init__(self): self.view = FreeCADGui.ActiveDocument.ActiveView x=float(input(«set x point «)) y=float(input(«set y point «)) mtext=str(input(«input text «)) self.drawstamp(mtext, x , y ) FreeCAD.Console.PrintMessage(«rn Your object was successfully created») def drawstamp(self, mtext,x=0,y=0 ): «Method for placing a figure in model space.» if (mtext==»»): mtext=»Hello Habr!» point=FreeCAD.Placement(FreeCAD.Vector(x,y,0), FreeCAD.Rotation(0,0,0), FreeCAD.Vector(0,0,0)) text = Draft.makeText(mtext,point=FreeCAD.Vector(x+0.25,y+0.55,0.0)) fontsize = 1.0 textwidth=(len(mtext)*fontsize*0.6)+0.35 textheight=fontsize+0.5 text.ViewObject.FontSize = fontsize text.ViewObject.FontName = «Courier» rec = Draft.makeRectangle(length=textwidth,height=textheight,placement=point,face=False,support=None)

Или просто можете скопировать файл с GitHub

Код очень простой, но некоторые моменты думаю стоит пояснить.

import FreeCAD, FreeCADGui, Part, Draft

Импортируем необходимые библиотеки, после чего создаем класс.
Поскольку я еще не научился обрабатывать ввод мышкой, координаты для объекта и текст мы будем вводить напрямую в консоль с клавиатуры. Это реализуется стандартными методами Python. Потом в конструкторе класса вызываем нашу функцию (метод), которая будет это все чертить.

Из особенностей FreeCAD в конструкторе класса можно выделить две команды:

self.view = FreeCADGui.ActiveDocument.ActiveView FreeCAD.Console.PrintMessage(«rn Your object was successfully created»)

Первая выбирает нам пространство активной рабочей области, а вторая, после установки объекта напишет нам сообщение в самом низу окна программы (на серой полоске, не путать с консолью Python)

Код метода тоже интуитивно понятен.Но все же поясню для надежности.

def drawstamp(self, mtext,x=0,y=0 ): «Method for placing a figure in model space.» if (mtext==»»): mtext=»Hello Habr!»

Необходимо на тот случай, если пользователь введет пустую строку. Без этого в текст будет вписано слово Label а прямоугольник будет иметь некорректную дину.

point=FreeCAD.Placement(FreeCAD.Vector(x,y,0), FreeCAD.Rotation(0,0,0), FreeCAD.Vector(0,0,0))

Определим координаты базовой точки дня нашей рамки, обрамляющей текст.
Напомню, что данные берутся из ввода в консоль.

Обратите внимание, что мы работаем с трехмерной координатой вида FreeCAD.Vector(x,y,z), но в данном примере координатой Z можем пренебречь. Другие параметры связанные с вращением рамки пока не трогаем.

text = Draft.makeText(mtext,point=FreeCAD.Vector(x+0.25,y+0.55,0.0))

создадим текст, командой Draft.makeText, передав ей текст, который ввели в консоль.

Координаты возьмем с небольшим смещением от базовой точки рамки.
По-хорошему надо было научиться обрабатывать рамку (границу) текста используя параметры API, после чего на основании нее рассчитывать ширину и высоту нашей обрамляющей рамки рассчитывать. Но поскольку я сам только-только познакомился с программой, то задачу решил рабоче-крестьянским методом. Мы зафиксируем высоту шрифта, назначим ему стиль моноширинного шрифта (Courier) и в зависимости от этого определим длину и ширину рамки которую будем чертит вокруг текста.

text = Draft.makeText(mtext,point=FreeCAD.Vector(x+0.25,y+0.55,0.0)) fontsize = 1.0 textwidth=(len(mtext)*fontsize*0.6)+0.35 textheight=fontsize+0.5 text.ViewObject.FontSize = fontsize text.ViewObject.FontName = «Courier»

Осталось только подставить наши параметры в функции черчения прямоугольника

rec = Draft.makeRectangle(length=textwidth,height=textheight,placement=point,face=False,support=None)

вот, собственно, и все.

Осталось только подключить нашу библиотеку. Для этого её можно просто скопировать в папку, в которой лежат остальные библиоети Python для выбранного окружения.

Например, для Windows 10 путь может быть следующим (в значимости от места установки Anaconda):

Для Linux путь будет примерно таким:

Все осталось загрузить нашу библиотеку.
Для этого вначале введем в консоли название нашего модуля (без расширения файла)

import drawhabr

А затем вызовем конструктор класса

drawhabr.stamp()

Вот и все осталось вести, параметры функции и наслаждаться результатом.

На всякий случай вот скриншот подтверждающий, что в Linux тоже все работает.

Часть V: Заключение

Сегодня мы вместе сделали только маленький шаг на пути познания API FreeCAD.
Несмотря на то, что на мой взгляд, для двухмерного черчения и разработки проектов, FreeCAD не так привычен как AutoCAD (NanoCAD) или другие распространенные САПР, но зато программировать его намного проще.

Даже несмотря на некоторый недостаток документации и необходимость обновления некоторых статей с примерами в Wiki FreeCAD, все равно разобраться с его API и запустить первую программу оказалось вполне по силу неподготовленному человеку с минимальными знаниями в области написания кода на Python.

А учитывая, тот факт, что разработчики люди не жадные и при необходимости позволяют даже коммерческую разработку с помощью FreeCAD по лицензии LGPL да в сочетании со всей мощностью подключаемых библиотек Python (например, из того же дистрибутива Anaconda), разработка программ с использованием FreeCAD выглядит интересной задачей.
Если я пойму, что и вам эта тема интересна, то постараюсь сделать мини-цикл заметок по аналогии с Nanocad

Источник: habrparser.blogspot.com

Программа для 3d моделирования free cad

Плюсов у этой программы много, но вот основные из них:

• . Никакой новичок для своего обучения, а тем более индивидуального использования не приобретет полноценную версию AutoCAD. Также для малых предприятий нет возможности покупать несколько копий дорогостоящего ПО для своих инженеров. Если пользователь или предприятие сильно ограничены в бюджете, то FreeCAD – отличный вариант;
• Открытый код. Благодаря ему эта программа – бесплатная, а также из-за него допускается свободное скачивание любых модулей для нее, если недостает встроенного функционала. Он позволил импортировать программу не только на Windows, как это происходит в случае AutoCAD, но и на Mac OS или Linux. Если программу делает одна маленькая команда – то она ограничена в бюджете и возможностях. Если ее делают тысячи энтузиастов, то она превращается в огромный проект, готовый подстроиться под любые нужды;
• Наличие всех основных функций, присутствующих у платных аналогов. Если сравнивать FreeCAD с другими бесплатными САПР, то становится понятно, что у где-то функционал урезан, иные поддерживают только нигде не использующийся формат, а другие вообще имеют чрезмерно усложненные опции. FreeCAD же не содержит в себе большинства этих недостатков.

Описание программы

FreeCAD – полный аналог остальных САПР, который был перенесен на Linux, Mac OS, Windows, Unix. Его интерфейс недалеко ушел от программ до 2010 года, но из-за этого он не перестает быть интуитивно понятным.

Сверху располагаются все основные инструменты программы: измерительные приборы, различные способы трансформировать модель, закреплять отдельные ее части. Все они выведены в отдельные кнопки с понятными иконками и подписями. Для различных видов работы есть разные шаблоны инструментов, которые подойдут для работы с отдельной моделью или же для проектировки помещения с огромным количеством объектов в виде мебели.

Слева располагается меню для работы со всеми недавними файлами, моделями. В нижнем левом углу находится описание свойств текущего объекта.

Для удобства работы сразу с несколькими проектами можно выводить несколько моделей в разные вкладки в одной программе, а после мгновенно к ним переходить, если хватает оперативной памяти.

Рабочее пространство стандартное, есть удобное, интуитивно понятное масштабирование, управление камерой, смена различных ракурсов, закрепление движений на одном объекте. С программой можно работать, используя мышку и клавиатурой либо графический планшет.

FreeCAD

FreeCAD — бесплатная САПР, программа для трехмерного геометрического моделирования. Предназначена для создания параметрических объемных объектов различной сложности.

Возможности

FreeCAD позволяет создавать параметрические 3D объекты реального мира. Программу можно применять для моделирования в таких областях, как архитектура, машиностроение, промышленный дизайн и других.

FreeCAD обладает огромным количеством возможностей. Входной порог относительно низкий, программой смогут пользоваться не только профессионалы, но и менее опытные пользователи, например, студенты и преподаватели. К тому же, в интернете доступно множество руководств и видео-уроков по FreeCAD.

Некоторые из основных возможностей FreeCAD:

• Разработка 3D моделей различной степени сложности.
• Параметрическое 3D моделирование.
• Архитектурное моделирование.
• Создание двумерных эскизов.
• Создание двухмерных эскизов из трехмерных моделей. Получение высококачественных чертежей, готовых для производства.
• Большой набор инструментов для создания объектов.
• Большой набор готовых примитивов.
• Применение графических фильтров.
• Расстановка размеров объектов.
• Инструменты для выполнения моделирования и симуляции.
• Моделирование роботов.
• Поддержка большого числа форматов. Импорт и экспорт: STEP, IGES, STL, SVG, DXF, OBJ, IFC, DAE и другие.
• Настраиваемый интерфейс программы, поддерживающий концепцию профилей.
• Поддержка скриптов.
• Модульная архитектура программы.
• И многое другое.

Установка

В штатных репозиториях не всегда находится самая свежая версия. Для тех, кто хочет получить самую новую версию, разработчики предлагают другие варианты установки FreeCAD в Linux.

Установка FreeCAD в Ubuntu, используя PPA-репозиторий

Для установки FreeCAD в Ubuntu Linux, используя PPA-репозиторий, выполните команды:

sudo add-apt-repository ppa:freecad-maintainers/freecad-stable sudo apt-get update sudo apt-get install freecad freecad-doc

Установка/запуск FreeCAD, используя готовый AppImage-пакет

FreeCAD можно скачать в виде готового AppImage пакета, который не требует установки. Это файл вида FreeCAD-0.17.13541.9948ee4.glibc2.17-x86_64.AppImage

chmod +x ./FreeCAD-0.17.13541.9948ee4.glibc2.17-x86_64.AppImage ./FreeCAD-0.17.13541.9948ee4.glibc2.17-x86_64.AppImage

Установка через Flatpak

flatpak install flathub org.freecadweb.FreeCAD
flatpak run org.freecadweb.FreeCAD

Установка через Snap

sudo snap install freecad

Установка в Ubuntu (LinuxMint)

sudo apt install freecad

Установка в ArchLinux (Manjaro)

sudo pacman -S freecad

Установка в Fedora

sudo dnf install freecad

Установка в openSuse

sudo zypper install freecad

Установка в Gentoo

sudo emerge -a media-gfx/freecad

Разработка

В основе FreeCAD используется Open CASCADE Technology.

Open Source (открыт)

Qt

Программа кроссплатформенная
Работает в:

Windows аналоги

• SolidWorks
• Sweet Home 3D

Источник: pingvinus.ru