Placement/fr

Description
Le Positionnement (Placement en anglais) est la fonction qu'utilise FreeCAD pour spécifier l'emplacement et la position (orientation) d'un objet dans l'espace. La fonction Positionnement peut être accessible de plusieurs manières :
 * via un script Python à partir de la console, et de son API.
 * ou dans la fenêtre Vue combinée → Propriétés → Données → Placement → ,
 * ou par le menu Édition → Positionnement....

L'accès aux propriétés de Placement
Les attributs de la fonction Placement d'un objet peuvent être accessibles et modifiables de 3 façons:







Angles, Axes et Position
Le placement est stocké en interne comme une position, et une rotation (axe de rotation et l'angle d'inclinaison sont transformé en un quaternion Quaternions_et_rotation_dans_l'espace). Bien qu'il existe plusieurs modes de spécifications pour une rotation, par exemple avec un centre de rotation. De même, si un axe de rotation (1,1,1) est spécifié, il est normalisé et stocké dans le quaternion et apparaissant comme (0,58, 0,58, 0,58).

Angle, Axis et Position
Placement = [Angle, Axis, Position]

Placement : fixe la Position de l'objet dans l'espace et décrit son orientation avec rotation autour d'un axe donné. Angle = r : est un scalaire qui indique les angles de rotation de l'objet sur l'axe donné. La saisie se fait en degrés, mais en interne la valeur est convertie et stockée en radians.

Axis = (ax,ay,az) est un vecteur décrivant l'axe de rotation (voir la note sur l'axe de rotation). les exemples sont: (1,0,0)      ==> sur l'axe X (0,1,0)      ==> sur l'axe Y (0,0,1)      ==> sur l'axe Z (0.71,0.71,0) ==> sur l'alignement y=x Position = (x,y,z) est un vecteur décrivant le point à partir duquel la géométrie de l'objet sera calculé ("position d'origine" de l'objet). Notez que dans les scripts, Placement.Base est utilisé pour désigner la composante de position du placement. L'éditeur de propriétés appelle cette valeur "Position" et la boîte de dialogue Placement s'appelle "Translation".

Notez qu'il est également possible de translation (déplacer) un objet le long de cet axe de rotation (mouvement axial) en saisissant la distance à déplacer dans la zone de sélection axiale et en cliquant sur le bouton Appliquer axialement. (Une façon d’envisager un mouvement axial consiste à penser à un avion avec une hélice en train de tourner sur son nez. L’hélice tourne autour d’un axe de rotation tandis que l’avion se déplace le long du même axe. .) Les valeurs du vecteur peuvent être considérées comme la quantité relative de mouvement qui sera appliquée dans cette direction. Par exemple, dans le cas y = x (0.71,0.71,0), la valeur contenue dans le spinbox Axial est appliquée de la même manière aux directions X et Y, mais aucun mouvement ne se produit dans la direction Z. Position = (x,y,z) est un vecteur décrivant le point à partir duquel la géométrie de l'objet sera calculée (en fait, une "origine locale" de l'objet). Notez que dans les scripts, Placement.Base est utilisé pour désigner le composant Position d'un emplacement. L'éditeur de propriétés appelle cette valeur "Position" et la boîte de dialogue Placement l'appelle "Translation".

Position avec Yaw, Pitch et Roll


Placement = [Position, Yaw-Pitch-Roll]

La seconde forme de Placement fixe la position d'un objet dans l'espace (comme dans la première forme), mais il décrit l'orientation angulaire à l'aide de Yaw, Pitch et Roll (/ wiki / Yaw, _pitch, _and_roll Yaw, Pitch, Roll). Ces angles sont parfois appelés angles d'Euler ou Tait-Bryan angles (Euler angles). Lacet, Roulis et Tangage sont des termes communs en aviation pour l'orientation (ou l'attitude) d'un corps.

Position = (x,y,z) est le Vecteur décrivant le point à partir duquel la géométrie de l'objet sera calculée ("l'origine locale" de l'objet).

Yaw-Pitch-Roll = (y,p,r) est un tuple qui spécifie la rotation de l'objet. Les valeurs de y, p, r indiquent les angles de rotation autour des axes z, y, et x (voir note).

App.Rotation(10,20,30) = Euler Angle

Yaw = 10 degrés (Z)

Pitch = 20 degrés (Y)

Roll = 30 degrés (X)

Yaw est une rotation autour de l'axe Z, rotation de gauche à droite sur l'axe Z. (Lacet) (L'angle yaw est représenté par Psi ψ).

Pitch est la rotation sur l'axe Y, cabré ou piqué. (Tangage) (L'angle Pitch est représenté par Phi φ).

Roll est la rotation sur l'axe X, tangage latéral de gauche à droite. (Roulis) (L'angle Roll est représenté par Thêta θ).

Matrix
Placement = Matrix

La troisième forme de Placement, décrit la position de l'objet et l'orientation avec une matrice de transformation affine de 4 x 4 (Transformation Affine).

Matrice =

((r11,r12,r13,t1),   (r21,r22,r23,t2),    (r31,r32,r33,t3),    (0,0,0,1)), spécifie la rotation et la translation.

Boîte de dialogue Placement
La boîte de dialogue placement est accessible par le menu Édit. Il est utilisé pour faire pivoter et positionner les objets avec précision. Il est également utilisé lorsque nous avons besoin de créer une esquisse sur un plan "non standard" ou changer l'orientation d'une esquisse dans un nouveau plan. La section Translation déplace l'objet dans l'espace. La section 'Center permet d'ajuster l'axe de rotation qui ne passe pas par le point de référence de l'objet. La section Rotation ajuste l'angle(s) de rotation et la méthode de spécification de ces angles. Le Appliquer les modifications incrémentielles du placement des objets cette case est utile lorsque les translations/rotations doivent être faites par rapport à position position/attitude actuelle de l'objet, plutôt que de la position/attitude originale de l'objet. Une fois cochée cette case réinitialise à zéro tous les champs de la boîte de dialogue, mais ne modifie pas l'orientation ou l'emplacement de l'objet. Les entrées suivantes font changer l'orientation/emplacement, mais sont appliquées à partir de la position actuelle de l'objet.

Toutefois, si les éléments de chaque section s’appliquent généralement à l’objet de cette section, certains éléments d’une section peuvent en affecter les éléments. Par exemple, si vous cliquez sur le bouton Points sélectionnés dans la section Centre avec 2 points sélectionnés dans la vue 3D, vous remplissez non seulement les boîtes de sélection  Centre  avec les coordonnées du point médian entre ces 2 points sélectionnés, mais crée également un axe personnalisé le long de la ligne définie par ces 2 points sélectionnés dans la section  'Rotation' . Dans un autre exemple, placer une valeur dans le spinbox Axial et cliquer sur le bouton Appliquer axial dans la section Translation'  translate (déplace) l'objet le long de l'axe défini dans la section Rotation'. La case à cocher Appliquer des modifications incrémentielles au positionnement de l'objet est utile lorsque les translations / rotations doivent être effectuées par rapport à la position / attitude actuelle de l'objet, plutôt qu'à la position / attitude d'origine. En cochant cette case, les champs de saisie du dialogue sont remis à zéro, mais l'orientation de l'objet et son emplacement ne sont pas modifiés. Les entrées suivantes modifient l'orientation / l'emplacement, mais sont appliquées à partir de la position actuelle de l'objet. Activer cette case à cocher est également utile lorsque vous utilisez le bouton Points sélectionnés car cela peut parfois empêcher des modifications de placement indésirables.

PS: depuis la version 0.17 introduit un nouvel objet Part, cet objet a son emplacement et l’objet Placement créé dans l’objet Part est incrémenté du Placement. Pour obtenir le placement de pièce, utilisez ce code

Selected points button is used to populate the coordinates in the Center coordinates spinboxes and (when 2 or 3 points are selected) additionally to create a custom (user-defined) axis of rotation in the Rotation section. A point can be a vertex, but it can also be any point along an edge or on a face. When you select an edge or face the entire edge or face is selected, but FreeCAD also remembers which point on that face or edge the mouse pointer was hovering over when that edge or face was selected. It is this point's coordinates that get used in the Placement dialog when the Selected points button is clicked. You might be thinking this isn't a very precise way of selecting a point, and you are correct, but in many cases it is sufficient that the point selected is guaranteed to be on that edge or face. In cases where you need to precisely designate a point to be used you should select a vertex. When there is no vertex in the desired location consider creating one, perhaps in a temporary sketch attached to that face or edge, perhaps using a Draft workbench object, such as a line or point, etc.

Let us first consider the simple case of selecting 1 point. The workflow is to first select the desired point, then click the Selected points button. The coordinates of the selected point will be used to populate the X, Y, and Z spinboxes within the Center section. Now any rotation done on the object will about this center of rotation.

Now consider the case of selecting 2 points. You would select the 2 desired points, and then click the Selected points button. The coordinates of the midpoint between the 2 selected points get placed into the X, Y, and Z spinboxes within the Center section. Now any rotation done on the object will be about this center of rotation. But in addition to setting up the Center section coordinates a custom (user-defined) axis is also added to the Axis element within the Rotation section. (Note: if you were in Euler rotation mode, the mode gets switched to Rotation with an axis mode and the new custom axis is selected as the current axis of rotation.) Now any rotation done using the new custom axis will be about this axis of rotation. As an added bonus, the distance is measured between the 2 selected points, and this information is given in the Report View. (Note: Hold down the Shift key while clicking the Selected points button to copy the distance measurement to the clipboard.) By entering this distance into the Axial spinbox in the Translation section and clicking the Apply axial button you can translate (move) the object so that the first selected point now occupies the coordinates occupied by the second selected point (at the time the Selected points button was clicked).

Now consider the case of selecting 3 points. You would select the 3 desired points, and then click the Selected points button. The coordinates of the first selected point (order of selection is very important here) get placed into the X, Y, and Z spinboxes within the Center section. Since 3 points define a plane FreeCAD is able to take advantage of that and use those 3 points to create a new custom (user-defined) axis of rotation that is normal (perpendicular) to that defined plane. As with 2 selected points, the distance between points is also shown in the Report View, but this time it is the distance between the 2nd and 3rd selected points. (Note: Hold down the Shift key while clicking Selected points button -- Shift + Click -- to copy the angle measurement to the clipboard.) Additionally, the angle between the 2nd and 3rd points is also measured and displayed in the Report View. By entering this angle into the Angle spinbox within the Rotation section we can very precisely rotate the object such that now the 2nd selected point is in alignment with the coordinates occupied by the 3rd selected point. (Note: you might want to increase the number of digits used within the Edit menu -> Preferences -> General -> Units -> Number of decimals spinbox if you desire more precision.)

Exemples
Rotations autour d'un seul axe:

Avant Rotation (top view)

Après Rotation sur l'axe Z (top view)

Après Rotation sur l'axe y=x (right view)

Rotation with offset centre point:

Avant Rotation (top view)

Après Rotation sur l'axe Z (top view)

Rotation en utilisant Euler angles:

Avant Rotation

Après Rotation

Placement.Base Définition d'un shape
La fonction placement n'est pas le seul moyen de positionnement d'une forme dans l'espace. Notez la console Python dans cette image:



Les deux cubes ont la même valeur de Placement, mais sont à des emplacements différents! C'est parce que les 2 formes sont définies par des sommets différents (courbes et formes plus complexes). Pour les 2 formes dans l'illustration ci-dessus:

>>> ev = App.ActiveDocument.Extrude.Shape.Vertexes >>> for v in ev: print v.X,",",v.Y,",",v.Z ...   30.0,30.0,0.0 30.0,30.0,10.0 40.0,30.0,0.0  40.0,30.0,10.0  40.0,40.0,0.0  40.0,40.0,10.0  30.0,40.0,0.0  30.0,40.0,10.0  >>> e1v = App.ActiveDocument.Extrude001.Shape.Vertexes >>> for v in e1v: print v.X,",",v.Y,",",v.Z ...   0.0,10.0,0.0 0.0,10.0,10.0 10.0,10.0,0.0  10.0,10.0,10.0  10.0,0.0,0.0  10.0,0.0,10.0  0.0,0.0,0.0  0.0,0.0,10.0  >>> Les Vecteurs définissants le shape utilisent l'attribut Placement.Base comme origine. Donc, si vous voulez déplacer une forme de 10 unités le long de l'axe X, vous pouvez ajouter 10 à la coordonnées X de tous les sommets ou vous pouvez régler le Placement.Base à (10,0,0).

Utiliser "Center" pour contrôler l'Axe de Rotation
Par défaut, l'axe de rotation l'axe x/y/z. C'est une ligne parallèle à l'axe sélectionné, passant par le point de référence (Placement.Base) de l'objet qui doit être pivoté. Ceux ci peuvent être modifiés en utilisant les champs dans la boîte de dialogue Placement ou, dans les scripts, en utilisant le paramètre FreeCAD.Placement.

Par exemple, supposons que nous ayons un cube (ci-dessous) positionné aux coordonnées (20,20,10).



Nous voulons faire tourner le cube autour de son axe vertical (c'est à dire local Z), tout en gardant la même position. Nous pouvons facilement y parvenir en spécifiant une valeur de centre égale aux coordonnées du point central du cube (25,25,15).

Dans un script ,nous aurons : Même script avec le fichier exemple RotateCoG2.fcstd (la discussion sur le forum)

Limitations
C'est pourquoi la mise en place d'un solide créé dans PartDesign à partir d'une esquisse ne peut être modifiée qu'en ajustant les paramètres de la construction initiale de l'esquisse (la première esquisse) du solide créé.
 * Depuis la version 0.13, la mise à jour des propriétés de positionnement dans l'onglet Données a été désactivée pour les objets créés dans l'atelier PartDesign, à l'exception de l'esquisse initiale du solide créé.


 * La fonctionnalité de placement sera éventuellement traitée dans l'atelier d'assemblage, à venir dans une version ultérieure.

En savoir plus

 * Le tutoriel: Aéroplane traite largement des mécanismes de modifications de position d'un objet.
 * Une explication détaillée sur la fonction Placement peut être trouvée ici Tasks_Placement.