Placement/it

Descrizione
 Placement (Posizionamento) è la funzione utilizzata da FreeCAD per specificare la localizzazione (dove si trova) e l'assetto (orientamento) di un oggetto nello spazio. Placement può essere specificato in diversi modi e manipolato tramite script, tramite la scheda delle Proprietà oppure il dialogo Placement del menu Modifica.

Accedere agli attributi di Placement
Gli attributi di Posizionamento di un oggetto sono accessibili in tre modi:





Il menu Modifica Posizionamento

che apre e mostra lo strumento Azioni di Posizionamento.

Angolo, Assi e Posizione
Placement = [Angle, Axis, Position]

La prima forma di Placement stabilisce la Posizione di un oggetto nello spazio e descrive il suo orientamento come una singola rotazione attorno ad un asse. Angle = r : è uno scalare che indica la quantità di rotazione dell'oggetto su Axis. Inserito in gradi, ma memorizzato internamente in radianti.

Axis = (ax,ay,az) is a vector describing an axis of rotation (See Note about axis of rotation). Examples are: (1,0,0)      ==> about X axis (0,1,0)      ==> about Y axis (0,0,1)      ==> about Z axis (0.71,0.71,0) ==> about the line y=x Position = (x,y,z) is a Vector describing the point from which the object's geometry will be calculated (in effect, a "local origin" for the object). Note that in scripts, Placement.Base is used to denote the Position component of a placement. The Property Editor calls this value "Position" and the Placement dialog calls it "Translation".

Position and Yaw, Pitch and Roll
Placement = [Position, Yaw-Pitch-Roll]

La seconda forma di Placement fissa la posizione di un oggetto nello spazio con Position (come nella prima forma), ma descrive il suo orientamento con gli angoli di imbardata, beccheggio e rollio. Questi angoli sono anche denominati angoli Tait-Bryan o angoli di Eulero. Imbardata, beccheggio e rollio sono termini comuni nel settore dell'aviazione per descrivere l'orientamento (assetto) del veicolo.

Position = (x,y,z) is a Vector describing the point from which the object's geometry will be calculated (in effect, a "local origin" for the object).

Yaw-Pitch-Roll = (y,p,r) è una tupla che definisce l'assetto dell'oggetto. I valori di y, p, r, specificano i gradi di rotazione intorno agli assi z, y, x, vedere le Note.

Esempi di orientamento con Imbardata, Beccheggio e Rollio:

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

Yaw = 10 degrees (Z)

Pitch = 20 degrees (Y)

Roll = 30 degrees (X)

Yaw è la rotazione intorno all'asse Z, destra sinistra e viceversa. Angolo Psi ψ.

Pitch è la rotazione intorno all'asse Y, alzare o abbassare il naso. Angolo Phi φ.

Roll è la rotazione intorno all'asse X, dondolare le ali. Angolo Thêta θ.

Matrice
Placement = Matrix

La terza forma di Placement descrive la posizione dell'oggetto e l'orientamento con una matrice 4x4 di Trasformazione Affine.

Matrix =

((r11,r12,r13,t1),   (r21,r22,r23,t2),    (r31,r32,r33,t3),    (0,0,0,1)), with rij specifying rotation and ti specifying translation.

The Placement Dialog
The Placement Dialog is invoked from the Edit menu. It is used to precisely rotate/translate objects. It is also used when we need to create a sketch on a "non standard" plane or change a sketch's orientation to a new plane. The Translation section adjusts the object's location in space. The Center section adjusts the rotational axis to one that does not pass through the object's reference point. The Rotation section adjusts the rotational angle(s) and the method of specifying those angles. The Apply incremental changes to object placement tick box is useful when translations/rotations are to be made relative the object's current position/attitude, rather than to the original position/attitude. Ticking this box resets the dialog's input fields to zero, but does not change the object's orientation or location. Subsequent entries do change the orientation/location, but are applied from the object's current position.

Examples
Rotations about a single axis:

Rotazione su un singolo asse:

Placement.Base vs Shape Definition
Placement non è l'unico modo per posizionare una forma nello spazio. Notare la console Python in questa immagine:



Both cubes have the same value for Placement, but are in different locations! This is because the 2 shapes are defined by different vertices (curves in more complex shapes). For the 2 shapes in the above illustration:

>>> 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  >>> The Vertices (or Vectors) that define the shape use the Placement.Base attribute as their origin. So if you want to move a shape 10 units along the X axis, you could add 10 to the X coordinates of all the Vertices or you could set Placement.Base to (10,0,0).

Using "Center" to Control Axis of Rotation
By default, the axis of rotation isn't really the x/y/z axis. It is a line parallel to the selected axis, but passing through the reference point (Placement.Base) of the object to be rotated. This can be changed by using the Center fields in the Placement dialog or, in scripts, by using the Center parameter of the FreeCAD.Placement constructor.

Si supponga, ad esempio, di avere un cubo (figura sotto) posizionato in (20,20,10).

Volendo ruotare il cubo attorno al proprio asse verticale (l'asse locale Z), mantenendolo nella stessa posizione. E' possibile ottenere facilmente questo specificando nei campi Centro un valore corrispondente alle coordinate del punto centrale del cubo (25,25,15).

Alcuni script con i file di esempio: RotateCoG2.fcstd (discussion on the forum)

Issues

 * As of version 0.13, update of Placement properties in the Data tab has been disabled for objects created with PartDesign, except for the initial sketch from which the solid will be created. Therefore the Placement of a solid created in PartDesign from a sketch can only be altered by adjusting Placement parameters of the initial construction sketch (the first sketch) from which the solid was created.
 * Placement functionality will eventually be handled in the Assembly workbench.

More

 * This tutorial: Aeroplane covers the mechanics of changing an object's Placement extensively.
 * A step-by-step explanation of the Placement Dialog can be found here Tasks_Placement.