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.

Tipi di posizionamento
Internamente il posizionamento viene memorizzato come una posizione, e una rotazione (asse di rotazione e angolo trasformati in un quaternione ). Sebbene ci siano diversi modi di specificare una rotazione, per esempio con un centro di rotazione, questo è usato solo per influenzare il calcolo della rotazione e non viene memorizzato per le operazioni successive. Allo stesso modo, se viene specificato un asse di rotazione (1,1,1), esso può essere normalizzato se conservato nel quaternione e in seguito apparire nella forma (0.58, 0.58, 0.58) durante l'esplorazione dell'oggetto

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) : è un vettore unitario che descrive un asse di rotazione (vedere Nota relativa all'asse di rotazione).

Esempi: (1,0,0)      ==> sull'asse X (0,1,0)      ==> sull'asse Y (0,0,1)      ==> sull'asse Z (0.71,0.71,0) ==> sulla linea y=x Position = (x,y,z) è un vettore che descrive il punto da cui sarà calcolata la geometria dell'oggetto (di fatto, una "origine locale" per l'oggetto). Notare che negli script, Placement.Base è usato per indicare il componente di Posizione di un Placement. Il Property Editor chiama questo valore "Position" e la finestra di dialogo Placement lo chiama "Traslazione".

Posizione con Imbardata, Beccheggio e Rollio


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) è un vettore che descrive il punto da cui sarà calcolata la geometria dell'oggetto (di fatto, una "origine locale" per l'oggetto).

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.

App.Rotation(10,20,30) = Angoli di Eulero

Yaw = 10 gradi (Z)

Pitch = 20 gradi (Y)

Roll = 30 gradi (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)), dove rij specifica la rotazione e ti specifica la traslazione.

La finestra di dialogo Posizionamento
La finestra di dialogo Posizionamento viene richiamata dal menu Modifica. E' utilizzata per ruotare o traslare con precisione gli oggetti. E' anche usata quando si deve creare uno schizzo su un piano "non standard" o per modificare l'orientamento di un disegno in un nuovo piano. La sezione Traslazione regola la posizione degli oggetti nello spazio.

La sezione Centro imposta singolarmente gli assi di rotazione che non passano attraverso il punto di riferimento dell'oggetto. La sezione Rotazione imposta l'angolo, o gli angoli di rotazione e il metodo per specificare tali angoli. Selezionare la casella Applica le modifiche incrementali al posizionamento dell'oggetto è utile quando le traslazioni o le rotazioni devono essere effettuate rispetto alla posizione o all'assetto relativo corrente dell'oggetto, invece che rispetto alla posizione o all'assetto originale. Quando questa casella viene selezionata i valori dei campi di input della finestra di dialogo vengono reimpostati a zero, ma non si modifica l'orientamento dell'oggetto o la sua posizione. Successivi reimpostamenti modificano l'orientamento o la posizione, ma vengono applicati a partire dalla posizione corrente dell'oggetto.

Esempi
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:



Entrambi i cubi hanno lo stesso valore per il Placement, ma si trovano in luoghi diversi! Questo perché le due forme sono definite da differenti vertici (curve in forme complesse). Per le due forme della figura sopra:

>>> 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  >>> I Vertices (o Vectors) che definiscono la forma usano gli attributi  Placement.Base per la loro origine.

Quindi, se si desidera spostare una forma di 10 unità lungo l'asse X, si può aggiungere 10 alla coordinata X di tutti i Vertices oppure è possibile impostare Placement.Base a (10,0,0).

Controllare l'asse di rotazione con Centro di Posizionamento
Per impostazione predefinita, l'asse di rotazione non è effettivamente l'asse x, y o z. Si tratta di una linea parallela all'asse selezionato che passa per il punto definito da Placement.Base dell'oggetto da ruotare. Questa impostazione può essere modificata utilizzando i campi Centro della finestra di dialogo Posizionamento oppure, negli script, utilizzando il parametro centre nella costruzione di FreeCAD.Placement.

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.