FreeCAD Scripting Basics/it

Script Python in FreeCAD
FreeCAD è stato costruito fin dall'inizio per essere totalmente controllato tramite gli script Python.

Quasi tutte le parti di FreeCAD, come ad esempio l'interfaccia oppure i contenuti della scena, compresa la rappresentazione di quanto contenuto nelle viste 3D, sono accessibili tramite l'interprete Python incorporato o tramite script personali.

Per questo, FreeCAD risulta probabilmente una delle applicazioni ingegneristiche più profondamente personalizzabili oggi disponibili.

Allo stato attuale, FreeCAD ha però pochissimi comandi "nativi" per interagire con gli oggetti 3D, soprattutto perché è ancora all'inizio dello sviluppo, ma anche perché i suoi programmatori intendono fornire una piattaforma base per lo sviluppo del CAD piuttosto che un'applicazione per un uso specifico.

La facilità d'uso degli script Python all'interno di FreeCAD permette di conoscere velocemente le nuove funzionalità in fase di sviluppo come "utenti esperti", cioè come utenti che conoscono un po' di programmazione Python.

Python è uno dei più popolari linguaggi interpretati, e poiché è generalmente considerato facile da imparare, anche voi potrete produrre presto vostri script all'interno di FreeCAD come "utenti esperti".

Se non conoscete ancora Python, vi consigliamo di cercare qualche tutorial su internet e di dare un rapido sguardo alla sua struttura.

Python è un linguaggio molto facile da imparare, soprattutto perché può essere eseguito all'interno di un interprete, dove sia i comandi semplici come i programmi completi, possono essere eseguiti "al volo", cioè senza bisogno di compilare nulla.

FreeCAD incorpora un interprete Python. Se non vedete la finestra denominata "Console Python" della figura successiva, potete attivarla con Visualizza → Vista → Console Python e mostrare l'interprete.

L'interprete
Tramite l'interprete, è possibile accedere a tutti i moduli Python installati nel sistema, come pure ai moduli incorporati in FreeCAD e a tutti i moduli aggiuntivi di FreeCAD installati successivamente.

La schermata seguente mostra l'interprete Python di FreeCAD:



Tramite l'interprete è possibile eseguire del codice Python e sfogliare le classi e le funzioni disponibili.

FreeCAD fornisce un browser delle classi molto utile per esplorare il nuovo mondo di FreeCAD.

Quando si digita il nome di una classe nota seguita da un punto (.) (il che significa che si intende completare aggiungendo qualcosaltro alla classe), si apre la finestra del browser delle classi, dove si può navigare tra le sottoclassi e i metodi disponibili.

Quando si seleziona una voce, viene visualizzato il testo di aiuto associato (se esiste):



Per verificare questo, iniziate a digitare App. oppure Gui. e osservate cosa succede.

Generalmente, in Python, per esplorare il contenuto dei moduli e delle classi si utilizza il comando print dir.

Ad esempio, digitando print dir si ottiene l'elenco di tutti i moduli attualmente caricati in FreeCAD e con print dir(App) si mostra tutto ciò che è contenuto all'interno del modulo App, ecc..

Inoltre l'interprete ricorda i codici che vengono digitati. Questa altra utile caratteristica dell'interprete permette di esplorare all'indietro i comandi digitati e di recuperare, attraverso la cronologia, una riga di codice scritta in precedenza.

Per navigare nella cronologia dei comandi, basta usare la combinazione di tasti oppure.

Cliccando col tasto destro nella finestra dell'interprete, si rendono disponibili diverse altre opzioni, quali, ad esempio, copiare lo storico (l'intera cronologia, cosa utile quando si desidera sperimentare qualcosa prima di utilizzarla in uno script) oppure inserire un nome di un file con il suo percorso completo.

Aiuti di Python
Nel menu Aiuto di FreeCAD, trovate una voce denominata Moduli Python, essa apre una finestra del browser contenente una documentazione completa, generata in tempo reale, di tutti i moduli Python a disposizione dell'interprete di FreeCAD, compreso Python e i moduli interni di FreeCAD, i moduli installati dal sistema e i moduli aggiuntivi di FreeCAD.

La documentazione disponibile dipende dalla fatica che lo sviluppatore del modulo ha fatto per documentare il proprio codice. I moduli Python hanno la reputazione di essere in genere abbastanza ben documentati. La finestra di FreeCAD deve rimanere aperta perchè questo sistema di documentazione funzioni.

Built-in modules
Since FreeCAD is designed to be run without a Graphical User Interface (GUI), almost all its functionality is separated into two groups: Core functionality, named 'App', and GUI functionality, named 'Gui'. So, our two main FreeCAD built-in modules are called App and Gui. These two modules can also be accessed from scripts outside of the interpreter, by the names 'FreeCAD' and 'FreeCADGui' respectively.


 * In the App module, you'll find everything related to the application itself, like methods for opening or closing files, and to the documents, like setting the active document or listing their contents.


 * In the Gui module, you'll find tools for accessing and managing Gui elements, like the workbenches and their toolbars, and, more interestingly, the graphical representation of all FreeCAD content.

Listing all the content of those modules is a bit counter-productive task, since they grow quite fast with FreeCAD development. But the two browsing tools provided (the class browser and the Python help) should give you, at any moment, complete and up-to-date documentation of these modules.

The App and Gui objects
As we said, in FreeCAD, everything is separated between core and representation. This includes the 3D objects too. You can access defining properties of objects (called features in FreeCAD) via the App module, and change the way they are represented on screen via the Gui module. For example, a cube has properties that define it, (like width, length, height) that are stored in an App object, and representation properties, (like faces color, drawing mode) that are stored in a corresponding Gui object.

This way of doing things allows a very wide range of uses, like having algorithms work only on the definition part of features, without the need to care about any visual part, or even redirect the content of the document to non-graphical application, such as lists, spreadsheets, or element analysis.

For every App object in your document, there exists a corresponding Gui object. Infact the document itself has both App and a Gui objects. This, of course, is only valid when you run FreeCAD with its full interface. In the command-line version no GUI exists, so only App objects are availible. Note that the Gui part of objects is re-generated every time an App object is marked as 'to be recomputed' (for example when one of its parameters changes), so changes you might have made directly to the Gui object may be lost.

To access the App part of something, you type: where "ObjectName" is the name of your object. You can also type: To access the Gui part of the same object, you type: where "ObjectName" is the name of your object. You can also type: If we have no GUI (for example we are in command-line mode), the last line will return 'None'.

The Document objects
In FreeCAD all your work resides inside Documents. A document contains your geometry and can be saved to a file. Several documents can be opened at the same time. The document, like the geometry contained inside, has App and Gui objects. App object contains your actual geometry definitions, while the Gui object contains the different views of your document. You can open several windows, each one viewing your work with a different zoom factor or point of view. These views are all part of your document's Gui object.

To access the App part the currently open (active) document, you type: To create a new document, type: To access the Gui part the currently open (active) document, you type: To access the current view, you type:

Using additional modules
The FreeCAD and FreeCADGui modules are solely responsibles for creating and managing objects in the FreeCAD document. They don't actually do anything such as creating or modifying geometry. That is because that geometry can be of several types, and so it is managed by additional modules, each responsible for managing a certain geometry type. For example, the Part Module uses the OpenCascade kernel, and therefore is able to create and manipulate B-rep type geometry, which is what OpenCascade is built for. The Mesh Module is able to build and modify mesh objects. That way, FreeCAD is able to handle a wide variety of object types, that can all coexist in the same document, and new types could be added easily in the future.

Creating objects
Each module has its own way to treat its geometry, but one thing they usually all can do is create objects in the document. But the FreeCAD document is also aware of the available object types provided by the modules: will list you all the possible objects you can create. For example, let's create a mesh (treated by the mesh module) and a part (treated by the part module): The first argument is the object type, the second the name of the object. Our two objects look almost the same: They don't contain any geometry yet, and most of their properties are the same when you inspect them with dir(myMesh) and dir(myPart). Except for one, myMesh has a "Mesh" property and "Part" has a "Shape" property. That is where the Mesh and Part data are stored. For example, let's create a Part cube and store it in our myPart object: You could try storing the cube inside the Mesh property of the myMesh object, it will return an error complaining of the wrong type. That is because those properties are made to store only a certain type. In the myMesh's Mesh property, you can only save stuff created with the Mesh module. Note that most modules also have a shortcut to add their geometry to the document:

Modifying objects
Modifying an object is done the same way: Now let's change the shape by a bigger one:

Querying objects
You can always look at the type of an object like this: or know if an object is derived from one of the basic ones (Part Feature, Mesh Feature, etc): Now you can really start playing with FreeCAD! To look at what you can do with the Part Module, read the Part scripting page, or the Mesh Scripting page for working with the Mesh Module. Note that, although the Part and Mesh modules are the most complete and widely used, other modules such as the Draft Module also have scripting APIs that can be useful to you. For a complete list of each modules and their available tools, visit the Category:API section.