Sketcher Workbench/ru

Введение
Верстак Sketcher используется для создания 2D-геометрии, предназначенной для использования в верстаках PartDesign, Arch, и других. Как правило, 2D-геометрия считается отправной точкой для большинства моделей CAD, поскольку 2D-эскиз можно «выдавливать» для создания 3D-фигуры; другие 2D-эскизы могут быть использованы для создания других элементов, таких как вырезы, выступы или выдавливания поверх ранее построенных 3D-фигур. Вместе с логическими операциями над твердыми телами, определенными в Верстаке Part, Sketcher формирует ядро создания твердых тел.

Функции "ограничения" верстака Sketcher, позволяют задавать фигурам точные геометрические размеры. Решатель "ограничений" в интерактивном режиме обсчитывает ограничения степеней свободы геометрии.



Основы ограничений эскиза
Чтобы объяснить, как работает Sketcher, может быть полезно сравнить его с "традиционным" способом черчения.

Традиционное черчение
Традиционный способ рисования САПР унаследовали от старых чертежных досок. Ортогональные (2D) виды рисуются вручную и служат для создания технических чертежей (также известных как blueprints). Объекты рисуются точно по предполагаемым размерам или габаритам. Если вы хотите нарисовать горизонтальную линию длиной 100 мм, начиная с координат (0,0), вы активируете инструмент линии, нажмите на экран или вводите координаты (0,0) для первой точки, затем нажимаете второй раз или вводите координаты второй точки (100,0). Или вы рисуете свою линию независимо от ее положения, а затем перемещаете ее. Когда вы закончите рисовать, вы добавляете размеры.

Ограниченные Эскизы
Sketcher отходит от этой логики. Объекты не нужно рисовать точно так, как вы намереваетесь, потому что позже они будут определены с помощью ограничений. Объекты могут быть нарисованы свободно, и, пока они не ограничены, могут быть изменены. Они находятся в "плавающем" состоянии и могут перемещаться, растягиваться, вращаться, масштабироваться и т. д. Это дает большую гибкость в процессе проектирования.

Что такое ограничения?
Вместо размеров Ограничения используются для ограничения степеней свободы объекта. Например, линия без ограничений имеет 4 Степени Свободы (Degrees Of Freedom - "DOF" | сокращенно «СС»): ее можно перемещать по горизонтали или вертикали, можно растягивать и поворачивать.

Применение горизонтального или вертикального ограничения или углового ограничения (относительно другой линии или одной из осей) ограничит ее способность к вращению, оставляя таким образом 3 степени свободы. Блокировка одной из ее точек относительно начала координат устранит еще 2 степени свободы. А применение ограничения размером удалит последнюю степень свободы. Линия будет считаться полностью ограниченной.

Между собой могут быть ограничены и несколько объектов. Две линии могут быть объединены ограничением в их точке совпадения. Между ними может быть установлен угол или же они могут быть перпендикулярны. Линия может касаться дуги или круга и т.п. Сложный эскиз с несколькими объектами может иметь несколько различных решений, и его «полное ограничение» означает, что только одно из этих возможных решений было достигнуто на основе примененных ограничений.

Существует два вида ограничений: геометрические и размерные. Они подробно описаны в разделе 'Инструменты' ниже.

Для чего не стоит применять Sketcher
Sketcher не предназначен для создания 2D чертежей. Когда эскизы используются для создания твердотельного элемента, они автоматически скрываются. Ограничения видны только в режиме редактирования эскиза.

Если вам нужны 2D виды только для печати, а не для создания 3D моделей, посмотрите на верстак Draft.

Процесс создания эскиза
Эскиз всегда двумерный (2D). Чтобы создать твердое тело, создается двухмерный эскиз с одной замкнутой областью, а затем либо Выдавливается или Вращается, чтобы добавить 3-е измерение, создавая трехмерное тело из двухмерного эскиза.

Если в эскизе есть сегменты, которые пересекают друг друга, места, где точка не находится непосредственно на сегменте, или места, где есть промежутки между конечными точками смежных сегментов, Выдавливание или Вращение не будет создавать твердое тело. Исключением для этих правил является Вспомогательная (синяя) геометрии, к которой они не применимы.

Внутри замкнутой области мы можем иметь меньшие непересекающиеся области. Они станут пустотами при создании 3D-тела.

Инструменты
Все инструменты верстака Sketcher находятся в меню Sketch, которое появляется при загрузке верстака Sketcher.


 * [[Image:Sketcher_NewSketch.png‎‎|32px]] Новый эскиз: Создать новый эскиз на выбранной грани или плоскости. Если во время использования этого инструмента грань не выбрана, пользователю, во всплывающем окне, предлагается выбрать плоскость.


 * [[Image:Sketcher_EditSketch.png|32px]] Редактировать эскиз: Редактировать выбранный эскиз.


 * [[Image:Sketcher_LeaveSketch.png|32px]] Покинуть эскиз: Выйти из режима редактирования эскиза.


 * [[Image:Sketcher_ViewSketch.png‎|32px]] Обзор эскиза: Установить вид модели перпендикулярно плоскости эскиза.


 * [[Image:Sketcher ViewSection.png|32px]] Обзор сечения: Создать плоскость сечения, которая временно скрывает любое содержимое перед плоскостью эскиза.


 * [[Image:Sketcher_MapSketch.png‎|32px]] Связать эскиз с гранью: Сопоставить эскиз с ранее выбранной гранью или телом.


 * Переориентировать эскиз: Позволяет изменить положение эскиза.


 * Проверить эскиз: Проверить отклонения различных точек и настроить их.


 * [[Image:Sketcher MergeSketch.png‎|32px]] Объединить эскизы: Объединить два или более эскиза.


 * [[Image:Sketcher MirrorSketch.png‎|32px]] Отразить эскиз: Зеркально отразить эскиз вдоль оси x, оси y или относительно нормали.

Геометрия эскизов
Эти инструменты предназначенные для создания объектов.


 * [[Image:Sketcher_CreatePoint.png|32px]] Точка: Рисует точку.


 * [[Image:Sketcher_Line.png|32px]] Линия между 2 точек: Рисует линию между 2-х точек. Линии бесконечны относительно определенных ограничений.


 * [[Image:Sketcher_CompCreateArc.png|48px]] Нарисовать дугу: Этот значок меню, панели инструментов Sketcher, содержит следующие команды:


 * [[Image:Sketcher_Arc.png|32px]] Дуга: Рисует сегмент дуги задав центр, радиус, начальный угол и конечный угол.


 * [[Image:Sketcher CreateArc3Point.png|32px]] Дуга по 3 точкам: Рисует сегмент дуги по двум конечным точкам и точке на окружности.


 * [[Image:Sketcher_CompCreateCircle.png|48px]] Нарисовать круг: Этот значок меню, панели инструментов Sketcher, содержит следующие команды:


 * [[Image:Sketcher_Circle.png|32px]] Круг: Рисует круг задав центр и радиус.


 * [[Image:Sketcher CreateCircle3Point.png|32px]] Круг по 3 точкам: Рисует круг по 3-м точкам на окружности.


 * [[Image:Sketcher_CompCreateConic.png|48px]] Нарисовать конус: Sketcher обеспечивает следующие конические сечения. В отличие от B-сплайнов они могут использоваться со всеми видами ограничений, такими как касательные, точки на объекте или ортогональные.
 * [[Image:Sketcher_CreateEllipse.png|32px]] Эллипс по центральной точке: Рисует эллипс по центральной точке, точке большого радиуса и точке малого радиуса.
 * [[Image:Sketcher_CreateEllipse_3points.png|32px]] Эллипс по 3 точкам: Рисует эллипс по большому диаметру (2 точки) и малому радиусу.
 * [[Image:Sketcher_Elliptical_Arc.png|32px]] Дуга по эллипсу: Рисует дугу по эллипсу от центральной точки, главной точки радиуса, начальной и конечной точкам.
 * [[Image:Sketcher_Hyperbolic_Arc.png|32px]] Дуга по гиперболе: Рисует дугу по гиперболе.
 * [[Image:Sketcher_Parabolic_Arc.png|32px]] Дуга по параболе: Рисует дугу по параболе.


 * [[Image:Sketcher_CompCreateBSpline.png|48px]] Нарисовать B-сплайн: Этот значок меню, панели инструментов Sketcher, содержит следующие команды:
 * Sketcher_CreateBSpline.svg Нарисовать B-spline: Рисует B-сплайн по его контрольным точкам.
 * Sketcher_Create_Periodic_BSpline.svg Нарисовать периодический B-сплайн: Рисует периодическую (замкнутую) кривую B-сплайна по контрольными точкам.


 * [[Image:Sketcher_CreatePolyline.png|32px]] Полилиния: Рисует полилинию, состоящую из нескольких отрезков. Нажатие клавиши М во время рисования полилинии переключает ее между различными режимами рисования.


 * [[Image:Sketcher_CreateRectangle.png|32px]] Прямоугольник: Рисует прямоугольник по 2-ум противоположным точкам.


 * [[Image:Sketcher_CompCreateRegularPolygon.png|48px]] Нарисовать правильный многоугольник: Этот значок меню, панели инструментов Sketcher, содержит следующие команды:


 * [[Image:Sketcher_CreateTriangle.png|32px]] Треугольник: Рисует правильный треугольник, вписанный в круг вспомогательной геометрии.


 * [[Image:Sketcher_CreateSquare.png|32px]] Квадрат: Рисует правильный квадрат, вписанный в круг вспомогательной геометрии.


 * [[Image:Sketcher_CreatePentagon.png|32px]] Пятиугольник: Рисует правильный пятиугольник, вписанный в круг вспомогательной геометрии.


 * [[Image:Sketcher_CreateHexagon.png|32px]] Шестиугольник: Рисует правильный шестиугольник, вписанный в круг вспомогательной геометрии.


 * [[Image:Sketcher_CreateHeptagon.png|32px]] Семиугольник: Рисует правильный семиугольник, вписанный в круг вспомогательной геометрии.


 * [[Image:Sketcher_CreateOctagon.png|32px]] Восьмиугольник: Рисует правильный восьмиугольник, вписанный в круг вспомогательной геометрии.


 * [[Image:Sketcher_CreateRegularPolygon.png|32px]] Нарисовать правильный многоугольник : Нарисовать правильный многоугольник выбрав количество сторон и две точки: центральную и крайнюю.


 * [[Image:Sketcher_CreateSlot.png|32px]] Паз: Нарисовать овал, выбрав центр одного полукруга и конечную точку другого полукруга.


 * [[Image:Sketcher_CreateFillet.png|32px]] Фаска: Создать фаску между двумя линиями, соединенными в одной точке. Выберите обе линии или нажмите на угловую точку, затем активируйте инструмент.


 * [[Image:Sketcher_Trimming.png|32px]] Обрезка: Обрезать линию, окружность или дугу до точки пересечения.


 * Sketcher_Extend.svg Продлить: Продлить линию или дугу до линии границы, дуги, эллипса, эллиптической дуги или точки в пространстве.


 * [[Image:Sketcher_External.png|32px]] Внешняя Геометрия: Создать ребро, связанное с внешней геометрией.


 * Sketcher_CarbonCopy.svg Точная Копия: Копировать геометрию другого эскиза.


 * [[Image:Sketcher_ToggleConstruction.png|32px]] Вспомогательный режим: Переключить эскиз в режим вспомогательной геометрии. Вспомогательная геометрия показана синим цветом и отбрасывается вне режима редактирования эскиза.

Ограничения Sketcher-а
Ограничения используются для задания длин, задания правил взаимодействия между элементами эскиза, для блокировки эскиза по вертикальным и горизонтальным осям. Некоторые ограничения требуют использования Вспомогательных ограничений.

Геометрические ограничения
Эти ограничения не связаны с числовыми данными.


 * [[Image:Constraint_PointOnPoint.png|32px]] Совпадение: Прикрепляет точку к (Совпадает с) одной или нескольким другим точкам.


 * [[Image:Constraint_PointOnObject.png|32px]] Точка на Объекте: Прикрепляет точку к другому объекту, такому как линия, дуга или ось.


 * [[Image:Constraint_Vertical.png|32px]] Вертикаль: Ориентирует выбранные линии или полилинии вертикально и ограничить их. Перед применением этого ограничения можно выбрать более одного объекта.


 * [[Image:Constraint_Horizontal.png|32px]] Горизонталь: Ориентирует выбранные линии или полилинии горизонтально и ограничить их. Перед применением этого ограничения можно выбрать более одного объекта.


 * [[Image:Constraint_Parallel.png|32px]] Параллельность: Ограничивает две или более линии, параллельные друг другу.


 * [[Image:Constraint_Perpendicular.png|32px]] Перпендикулярность: Ограничивает две линии, перпендикулярные друг другу, или ограничить линию, перпендикулярную конечной точке дуги.


 * [[Image:Constraint_Tangent.png|32px]] Касательная: Создает касательную и ограничение между двумя выбранными объектами, или коллинеарное ограничение между двумя линиями. Линия не обязательно должна лежать непосредственно на дуге или окружности, чтобы быть ограниченной касательной к этой дуге или окружности.


 * [[Image:Constraint_EqualLength.png|32px]] Равенство: Создает ограничение равенства двух выбранных объектов. При использовании на кругах или дугах их радиусы будут равны.


 * [[Image:Constraint_Symmetric.png|32px]] Симметричность: Создает симметрию и ограничение между двумя точками относительно линии или между двумя точками относительно третьей выбранной точки.


 * [[Image:Sketcher_ConstrainBlock.png|32px]] Заблокировать: В основном позволяет заблокировать геометрический элемент на месте с одним ограничением. Это может быть очень полезно при работе с В-сплайнами. Смотрите ветку форума Block Constraint forum topic.

Ограничения размерности
Это ограничения, связанные с числовыми данными, для которых вы можете использовать выражения. Данные могут быть взяты из верстака spreadsheet.


 * [[Image:Sketcher_ConstrainLock.png‎|32px]] Зафиксировать: Ограничивает выбранный элемент, устанавливая вертикальные и горизонтальные расстояния относительно начала координат, тем самым фиксируя местоположение этого элемента. Позже эти ограничения расстояния могут быть отредактированы.


 * [[Image:Constraint_HorizontalDistance.png‎|32px]] Горизонтальное расстояние: Фиксирует горизонтальное расстояние между двумя точками или конечными точками линии. Если выбран только один элемент, то расстояние устанавливается относительно начала координат.


 * [[Image:Constraint_VerticalDistance.png|32px]] Вертикальное расстояние: Фиксирует вертикальное расстояние между двумя точками или конечными точками линии. Если выбран только один элемент, то расстояние устанавливается относительно начала координат.


 * [[Image:Constraint_Length.png|32px]] Расстояние: Определяет размер выбранной линии, ограничивая ее длину, или определяет расстояние между двумя точками, ограничивая расстояние между ними.


 * [[Image:Constraint_Radius.png|32px]] Радиус: Определяет радиус выбранной дуги или круга, ограничивая его.
 * [[Image:Constraint_InternalAngle.png|32px]] Внутренний угол: Определяет внутренний угол между двумя выбранными линиями.


 * [[Image:Constraint_SnellsLaw.png|32px]] Закон Снелла: Ограничивает две линии подчиняя их закону преломления для имитации света, проходящего через поверхность.


 * [[Image:Constraint_InternalAlignment.png |32px]] Внутреннее выравнивание: Выравнивает выбранные элементы по выбранной фигуре (например линия, которая должна стать главной осью эллипса).


 * [[Image:Sketcher_ToggleConstraint.png |32px]] Переключатель режимов нормальный/вспомогательный: Переключает панель инструментов или выбранные ограничения в/из вспомогательный режим.

Инструменты эскизов

 * Sketcher SelectElementsWithDoFs.svg Подсветить элементы со степенями свободы: Подсвечивает зеленую геометрию со степенями свободы, т.е. не полностью ограниченную.


 * [[Image:Sketcher CloseShape.png‎|32px]] Завершить фигуру: Создает замкнутую фигуру, применяя ограничение совпадения к конечным точкам


 * [[Image:Sketcher ConnectLines.png‎|32px]] Соединить ребра: Соединить элементы эскиза применяя ограничение совпадения к конечным точкам


 * [[Image:Sketcher SelectConstraints.png‎|32px]] Выбрать Ограничения: Выбрать Ограничения элементов эскиза


 * [[Image:Sketcher SelectOrigin.png‎|32px]] Выбрать начало координат: Выбрать начало координат эскиза


 * [[Image:Sketcher SelectVerticalAxis.png‎|32px]] Выбрать вертикальную ось: Выбрать вертикальную ось эскиза


 * [[Image:Sketcher SelectHorizontalAxis.png‎|32px]] Выбрать горизонтальную ось: Выбрать горизонтальную ось эскиза


 * [[Image:Sketcher SelectRedundantConstraints.png‎|32px]] Выбрать Избыточные Ограничения: Выбрать избыточные ограничения эскиза


 * [[Image:Sketcher SelectConflictingConstraints.png‎|32px]] Выбрать конфликтующие ограничения: Выбирает конфликтующие ограничения эскиза


 * [[Image:Sketcher SelectElementsAssociatedWithConstraints.png‎|32px]] Выбрать элементы, связанные с ограничениями: Выбрать элементы эскиза, связанные с ограничениями


 * Sketcher_Element_Ellipse_All.png‎ Показать/Скрыть внутреннюю геометрию: Восстанавливает отсутствующую/удаленную внутреннюю геометрию выбранного эллипса, дуги эллипса/гиперболы/параболы или B-сплайна.


 * [[Image:Sketcher Symmetry.png‎|32px]] Симметрия: Скопировать элемент эскиза симметрично выбранной линии


 * [[Image:Sketcher Clone.png‎|32px]] Клон: Клонировать элемент эскиза


 * [[Image:Sketcher Copy.png‎|32px]] Копия: Копировать элемент эскиза


 * Sketcher_Move.svg Перемещение: Перемещает выбранную геометрию, используя в качестве ссылки последнюю выбранную точку.


 * [[Image:Sketcher RectangularArray.png‎|32px]] Прямоугольный массив: Создает массив из выбранных элементов эскиза.


 * Sketcher Element SelectionTypeInvalid.svg Удалить всю геометрию: Удаляет всю геометрию из эскиза.


 * Sketcher Element SelectionTypeInvalid.svg Удалить все Ограничения: Удаляет все ограничения из эскиза.

Инструменты эскизов для B-сплайн-ов

 * Sketcher_BSplineDegree.svg Показать/Скрыть степень B-сплайна


 * Sketcher_BSplinePolygon.svg Показать/Скрыть полигон управления B-сплайном


 * Sketcher_BSplineComb.svg Показать/Скрыть кривую B-сплайна


 * Sketcher_BSplineKnotMultiplicity.svg Показать/Скрыть узлы сопряжения B-сплайнов


 * Sketcher_BSplineApproximate.svg Преобразовать геометрию в B-сплайн


 * Sketcher_BSplineIncreaseDegree.svg Увеличить степень B-сплайна


 * Sketcher_BSplineIncreaseKnotMultiplicity.svg Увеличить количество узлов сопряжения B-сплайна


 * Sketcher_BSplineDecreaseKnotMultiplicity.svg Уменьшить количество узлов сопряжения B-сплайна

Виртуальное пространство эскиза

 * [[Image:Sketcher SwitchVirtualSpace.png‎|32px]] Переключатель Виртуального Пространства: Позволяет «скрыть» ограничения и сделать их снова видимыми. Смотрите ветку форума https://forum.freecadweb.org/viewtopic.php?f=9&t=26614

Настройки

 * [[Image:Std_DlgParameter.png|32px]] Настройки...: Настройки доступные в Инструментах Эскизов.

Лучшие практики
Каждый пользователь САПР со временем разрабатывает свой собственный способ работы, но есть несколько полезных общих принципов, которым нужно следовать.


 * Набором простых эскизов управлять легче, чем одним сложным. Например, первый эскиз может быть создан для применения 3D операции (такой как выдавливание или вращение), а второй может содержать отверстия или вырезы. Некоторые детали могут быть опущены, чтобы позднее быть реализованными 3D-операциями. Вы можете избегать скруглений в эскизе, если их слишком много, и добавить их позднее 3D-операцией.
 * Всегда создавайте закрытый контур, иначе из эскиза не получится твердое тело, а только набор открытых граней. Если вы не хотите, чтобы некоторые элементы были включены в создание твердого тела, включите их в состав вспомогательных элементов конструкции с помощью инструмента Вспомогательный режим.
 * Используйте функцию Авто Ограничения, чтобы уменьшить количество ограничений, которые вам нужно будет добавить вручную.
 * Как правило, сначала изпользуются геометрические ограничения, затем размерные ограничения, последним и заблокировав эскиз. Но помните: правила созданы для того, чтобы их нарушать. Если вам трудно манипулировать эскизом, может быть полезно сначала ограничить несколько объектов, прежде чем закончить свой контур.
 * Если возможно, отцентрируйте эскиз по отношению к началу координат (0,0) с помощью фиксирующего ограничения. Если ваш эскиз не симметричный, расположите одну из его точек в начале координат или выберите хорошие круглые числа для фиксации расстояний. Начиная с версии v0.12 внешние ограничения (ограничивающие эскиз по отношению к существующей трехмерной геометрии, такой как ребра или другие эскизы) неприменимы. Это означает, что для размещения следующей геометрии эскиза по отношению к первому эскизу, вам необходимо вручную задать расстояния до первого эскиза. Фиксирующее ограничение (25,75) относительно начала координат легче запомнить, чем (23,47,73.02).
 * Если у вас есть возможность выбора между ограничением длины и ограничением горизонтального или вертикального расстояния, предпочтите последнее. Ограничения горизонтального и вертикального расстояния в вычислительном отношении дешевле.
 * В общем, лучшие ограничения для использования это: Горизонтальное и Вертикальное; Горизонтальное и Вертикальное ограничение длины; Совпадение Точка к Точке. Если возможно, ограничьте использование этих: Общее Ограничение Длинны (Расстояние); Совпадение Ребро к Ребру; Фиксация точки на Ограничении Линии; Ограничение Симметрии.


 * In general, the best constraints to use are: Horizontal and Vertical Constraints; Horizontal and Vertical Length Constraints; Point-to-Point Tangency. If possible, limit the use of these: the general Length Constraint; Edge-to-Edge Tangency; Fix Point Onto a Line Constraint; Symmetry Constraint.

Tutorials

 * Урок по Sketcher для начинающих
 * Урок по Sketcher
 * Мини Урок по Sketcher - Ограничения на практике