Part Module/de

In FreeCAD wird OpenCasCade, eine Software zum Modellieren (Modellierkern, Kernel) geometrischer Objekte benutzt. OpenCascade ist eine professionell entwickelte und ursprünglich kommerziell genutzte CAD-Software, die Objekte und Funktionen (wie 3D-Geometrie-Manipulation) in einer inzwischen frei nutzbaren Software-Bibliothek bereitstellt. Die im Arbeitsbereich Part übernommenen und bearbeitbaren Objekte sind im Unterschied zu Mesh-Objekten komplexer und ermöglichen deutlich erweiterte Operationen wie kohärent Boolsche Operationen, Änderungs-Historie und parametrisches Arbeiten.



Beispiele von im Arbeitsbereich Part erstellte 3D-Objekte

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Die Werkzeuge
Die in Part angewendeten Werkzeuge werden im Arbeitsbereichs-Menü Part angezeigt.

Boolsche Operationen


Beispiele Boole'scher Operationen: Mitte, oben: Vereinigung von 3 Zylindern Mitte, unten: Differenz (Kugel minus 6 Zylinder) rechts: Differenz ((Kugel minus 6 Zylinder) minus (Vereinigung von 3 Zylindern))

Erläuterung der Konzepte
In der OpenCasCade Terminologie wird zwischen geometrischen Grundelementen und Formen unterschieden. Ein geometrisches Grundelement ist ein Punkt, eine Linie, ein Kreis, eine Ebene, etc., oder ist sogar ein komplizierteres Element wie eine B-Spline-Kurve oder eine Oberfläche. Eine Form ist eine Ecke, eine Kante, ein Netz, eine Fläche, ein Festkörper (Solid) oder eine Zusammensetzung anderer Formen. Ziel der Modellierung sind die aus Grundelementen erstellten Formen. Nur sie werden angezeigt, die Grundelemente selbst nicht. Das Grundelement Linie erscheint z.B. nur als Kante der Form Quader.

Die geometrischen Grundelemente sind "formlose" Bausteine, auf denen die 3D-Körper als Formen aufbauen.

Eine komplette Liste aller Elemente und Formen enthält diese OpenCascade-Dokumentation(Abschnitt Geom_Geometry und TopoDS_Shape; enthält auch weitere Details über den Unterschied zwischen den geometrischen Grundelementen und den Formen).

Dieses Dokument ist leider nicht online verfügbar (herunterladen !) und ist eher für Programmierer als für Endbenutzer geschrieben.

Die geometrischen Typen können wirklich in zwei Hauptgruppen geteilt werden: Kurven und Oberflächen. Aus den Kurven (Linie, Kreis...) können Sie direkt eine Kante erzeugen, aus den Oberflächen (Ebene, Zylinder, ...) kann eine Form erzeugt werden. Zum Beispiel, ist die geometrische primitive Linie unbegrenzt, d. h. sie wird durch einen Grundvektor und einen Richtungsvektor definiert, während ihre Form-Darstellung etwa von einem Start-und Endpunkt begrenzt werden muss. Und eine Box - ein Festkörper - kann durch sechs beschränkte Ebenen geschaffen werden.

Von einer Kante oder Fläche können Sie auch zu ihrem geometrischen primitiven Gegenstück zurückgehen.

Also, aus Formen können Sie sehr komplizierte Teile bauen, oder andersherum, extrahieren Sie alle Sub-Formen aus denen eine komplexere Form gemacht wurde.

Scripting
Die Haupt-Daten-Struktur, die das Part-Modul nutzt, ist der BRep Daten-Typ von OpenCascade. Praktisch alle Inhalte und Objekttypen des Part-Moduls sind ab sofort für Python-Skripte verfügbar. Das schließt geometrische primitive, wie Linie und Kreis (oder Kreisbogen), und die ganze Palette von TopoShapes, wie Punkten, Kanten, Netzen, Flächen, Festkörper und Zusammensetzungen ein. Für jedes dieser Objekte gibt es mehrere Entwicklungsmethoden, und für einige von ihnen, besonders der TopoShapes, sind fortgeschrittene Operationen wie Boolsche Vereinigung/Differenz/Kreuzung auch verfügbar. Erkunden Sie die Inhalte des Part-Moduls, wie auf der FreeCAD Scripting Grundlagen-Seite beschrieben, um mehr zu erfahren.

Beispiele
Zum erstellen eines Linienelements aktivieren Sie die Python-Konsole und geben Sie ein:

Lassen Sie uns das obige Python-Beispiel Schritt für Schritt betrachten:

lädt die Part-Modul und erstellt ein neues Dokument

Line ist eigentlich eine Strecke, folglich der Anfangs- und Endpunkt.

Das fügt ein Part-Objekt zum Dokument hinzu und weist die Form-Darstellung der Strecke der 'Shape'-Eigenschaft des hinzugekommenen Objekts zu. Es ist wichtig, hier zu verstehen, dass wir einen geometrischen Primitiven (den Part.line) verwendeten, um einen TopoShape daraus (mittels der toShape Methode) zu schaffen. Nur Formen können zum Dokument hinzugefügt werden. In FreeCAD werden Geometrie-primitive als "Grundstrukturen" für Formen verwendet.

Aktualisiert das Dokument. Damit auch die visuelle Darstellung des neuen Part-Objekts.

Beachten Sie, dass eine Linie durch Angabe der Anfangs-und Endpunkt direkt im Konstruktor erstellt werden kann, z.Beispiel: Part.Line (point1, Punkt2), oder wir können eine Standard-Linie erstellen und seine Eigenschaften anschiessend festlegen, wie wir es hier gemacht haben.

Ein Kreis kann in ähnlicher Weise erstellt werden:

Bemerken Sie wieder, wir verwendeten den Kreis (primitive Geometrie), um eine Form daraus zu erstellen. Wir können natürlich noch immer auf unsere Ursprungs-Geometrie später zugreifen, und zwar so:

Hier nehmen wir die Form unseres Objekts f, dann nehmen wir die Liste der Kanten, in diesem Fall wird es nur eine geben, weil wir die ganze Form aus einem einzelnen Kreis machten, also nehmen wir nur das erste Element der Kanten-Liste, und wir nehmen seinen Verlauf. Jede Kante hat einen Verlauf, welches das Geometrie-primitive ist, worauf der Verlauf basiert ist.

Springen Sie zur Topological data scripting Seite, falls Sie mehr darüber erfahren möchten.

Tutorien

 * Import from STL or OBJ : Anleitung zum Import von STL/OBJ-Dateien in FreeCAD
 * Export to STL or OBJ : Anleitung zum Export von STL/OBJ-Dateien aus FreeCAD
 * Whiffle Ball tutorial : Anleitung zur Verwendung des Part-Moduls