Objets créés par script

From FreeCAD Documentation
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Outre les types d'objets standards tels que les annotations, les mailles et les objets Parts, FreeCAD offre également la possibilité incroyable d'écrire des scripts d'objets 100% Python. Ces "objets" se comporteront exactement comme n'importe quels autres objets dans FreeCAD, et sont, sauvegardés et restaurés automatiquement dans le répertoire de chargement/sauvegarde.

Une particularité doit être comprise, ces objets sont enregistrés dans des fichiers FreeCAD FcStd' avec le module Python json . Ce module transforme un objet (code) Python en une chaîne de caractères (texte), lui permettant d'être ajouté au fichier sauvegardé. Une fois chargé, le module json utilise cette chaîne pour recréer l'objet d'origine, à condition qu'il ait accès au code source qui l'a créé. Cela signifie que si vous enregistrez un tel objet personnalisé et l'ouvrez sur une machine où le code source Python qui a créé l'objet n'est pas présent, l'objet ne sera pas recréé.
Si vous distribuez ces scripts à d'autres, vous devrez aussi distribuer l'ensemble du script Python qui l'a créé.

Les fonctionnalités de Python suivent les mêmes règles que toutes les fonctionnalités de FreeCAD: ils sont séparés en plusieurs parties celle App (application) et GUI parts (interface graphique).
La partie Object App (application), définit la forme géométrique de notre objet, tandis que la partie graphique (GUI), définit la façon dont l'objet sera affiché à l'écran.
L'outil View Provider Object (créateur de vue), comme toutes les fonctions FreeCAD, n'est disponible que lorsque vous exécutez FreeCAD dans son interface (GUI).

Il ya plusieurs manières et méthodes disponibles pour créer votre projet. Les méthodes utilisées doivent êtres une des méthodes prédéfinies que vous fourni FreeCAD, et apparaîtra dans la fenêtre Propriété, afin qu'ils puissent être modifiés par l'utilisateur (onglet Données).
De cette manière, les objets sont FeaturePython (ont toutes les propriétés de Python) et sont totalements paramétriques.
Vous pouvez paramétrer les propriétés et l'affichage ViewObject de l'objet séparément.

Astuce: dans les versions antérieures, nous avons utilisé le module Python cPickle. Cependant, ce module exécute du code arbitrairement et provoque ainsi des problèmes de sécurité. Alors, nous avons opté pour le module Python json.

Exemples de base

L'exemple suivant (portion) peut être trouvé sur la page, src/Mod/TemplatePyMod/FeaturePython.py qui inclus beaucoup d'autres exemples:

'''Examples for a feature class and its view provider.'''

import FreeCAD, FreeCADGui
from pivy import coin

class Box:
    def __init__(self, obj):
        '''Add some custom properties to our box feature'''
        obj.addProperty("App::PropertyLength","Length","Box","Length of the box").Length=1.0
        obj.addProperty("App::PropertyLength","Width","Box","Width of the box").Width=1.0
        obj.addProperty("App::PropertyLength","Height","Box", "Height of the box").Height=1.0
        obj.Proxy = self
   
    def onChanged(self, fp, prop):
        '''Do something when a property has changed'''
        FreeCAD.Console.PrintMessage("Change property: " + str(prop) + "\n")
 
    def execute(self, fp):
        '''Do something when doing a recomputation, this method is mandatory'''
        FreeCAD.Console.PrintMessage("Recompute Python Box feature\n")

class ViewProviderBox:
    def __init__(self, obj):
        '''Set this object to the proxy object of the actual view provider'''
        obj.addProperty("App::PropertyColor","Color","Box","Color of the box").Color=(1.0,0.0,0.0)
        obj.Proxy = self
 
    def attach(self, obj):
        '''Setup the scene sub-graph of the view provider, this method is mandatory'''
        self.shaded = coin.SoGroup()
        self.wireframe = coin.SoGroup()
        self.scale = coin.SoScale()
        self.color = coin.SoBaseColor()
       
        data=coin.SoCube()
        self.shaded.addChild(self.scale)
        self.shaded.addChild(self.color)
        self.shaded.addChild(data)
        obj.addDisplayMode(self.shaded,"Shaded");
        style=coin.SoDrawStyle()
        style.style = coin.SoDrawStyle.LINES
        self.wireframe.addChild(style)
        self.wireframe.addChild(self.scale)
        self.wireframe.addChild(self.color)
        self.wireframe.addChild(data)
        obj.addDisplayMode(self.wireframe,"Wireframe");
        self.onChanged(obj,"Color")
 
    def updateData(self, fp, prop):
        '''If a property of the handled feature has changed we have the chance to handle this here'''
        # fp is the handled feature, prop is the name of the property that has changed
        l = fp.getPropertyByName("Length")
        w = fp.getPropertyByName("Width")
        h = fp.getPropertyByName("Height")
        self.scale.scaleFactor.setValue(float(l),float(w),float(h))
        pass
 
    def getDisplayModes(self,obj):
        '''Return a list of display modes.'''
        modes=[]
        modes.append("Shaded")
        modes.append("Wireframe")
        return modes
 
    def getDefaultDisplayMode(self):
        '''Return the name of the default display mode. It must be defined in getDisplayModes.'''
        return "Shaded"
 
    def setDisplayMode(self,mode):
        '''Map the display mode defined in attach with those defined in getDisplayModes.\
                Since they have the same names nothing needs to be done. This method is optional'''
        return mode
 
    def onChanged(self, vp, prop):
        '''Here we can do something when a single property got changed'''
        FreeCAD.Console.PrintMessage("Change property: " + str(prop) + "\n")
        if prop == "Color":
            c = vp.getPropertyByName("Color")
            self.color.rgb.setValue(c[0],c[1],c[2])
 
    def getIcon(self):
        '''Return the icon in XPM format which will appear in the tree view. This method is\
                optional and if not defined a default icon is shown.'''
        return """
            /* XPM */
            static const char * ViewProviderBox_xpm[] = {
            "16 16 6 1",
            "   c None",
            ".  c #141010",
            "+  c #615BD2",
            "@  c #C39D55",
            "#  c #000000",
            "$  c #57C355",
            "        ........",
            "   ......++..+..",
            "   .@@@@.++..++.",
            "   .@@@@.++..++.",
            "   .@@  .++++++.",
            "  ..@@  .++..++.",
            "###@@@@ .++..++.",
            "##$.@@$#.++++++.",
            "#$#$.$$$........",
            "#$$#######      ",
            "#$$#$$$$$#      ",
            "#$$#$$$$$#      ",
            "#$$#$$$$$#      ",
            " #$#$$$$$#      ",
            "  ##$$$$$#      ",
            "   #######      "};
            """
 
    def __getstate__(self):
        '''When saving the document this object gets stored using Python's json module.\
                Since we have some un-serializable parts here -- the Coin stuff -- we must define this method\
                to return a tuple of all serializable objects or None.'''
        return None
 
    def __setstate__(self,state):
        '''When restoring the serialized object from document we have the chance to set some internals here.\
                Since no data were serialized nothing needs to be done here.'''
        return None


def makeBox():
    FreeCAD.newDocument()
    a=FreeCAD.ActiveDocument.addObject("App::FeaturePython","Box")
    Box(a)
    ViewProviderBox(a.ViewObject)

makeBox()

Propriétés disponibles

Les propriétés sont les bases des FeaturePython objets. Grâce à elles, l'utilisateur est en mesure d'interagir et de modifier son objet. Après avoir créé un nouveau ObjetPython dans votre document ( obj = FreeCAD.ActiveDocument.addObject ("App :: FeaturePython", "Box") ), ses propriétés sont directement accessibles, vous pouvez obtenir la liste,
en faisant:

obj.supportedProperties()

Et voici, la liste des propriétés disponibles:

App::PropertyBool
App::PropertyBoolList
App::PropertyFloat
App::PropertyFloatList
App::PropertyFloatConstraint
App::PropertyQuantity
App::PropertyQuantityConstraint
App::PropertyAngle
App::PropertyDistance
App::PropertyLength
App::PropertySpeed
App::PropertyAcceleration
App::PropertyForce
App::PropertyPressure
App::PropertyInteger
App::PropertyIntegerConstraint
App::PropertyPercent
App::PropertyEnumeration
App::PropertyIntegerList
App::PropertyIntegerSet
App::PropertyMap
App::PropertyString
App::PropertyUUID
App::PropertyFont
App::PropertyStringList
App::PropertyLink
App::PropertyLinkSub
App::PropertyLinkList
App::PropertyLinkSubList
App::PropertyMatrix
App::PropertyVector
App::PropertyVectorList
App::PropertyPlacement
App::PropertyPlacementLink
App::PropertyPlacementList
App::PropertyColor
App::PropertyColorList
App::PropertyMaterial
App::PropertyPath
App::PropertyFile
App::PropertyFileIncluded
App::PropertyPythonObject
Part::PropertyPartShape
Part::PropertyGeometryList
Part::PropertyShapeHistory
Part::PropertyFilletEdges
Sketcher::PropertyConstraintList

Lors de l'ajout de propriétés à vos objets, prenez soin de ceci:

  • Ne pas utiliser de caractères "<" ou ">" dans les descriptions des propriétés (qui coupent des portions de code dans le fichier xml.Fcstd)
  • Les propriétés sont stockées dans un fichier texte .Fcstd.
  • Toutes les propriétés dont le nom vient après "Shape" sont triés dans l'ordre alphabétique, donc, si vous avez une forme dans vos propriétés, et comme les propriétés sont chargées après la forme, il peut y avoir des comportements inattendus!

Une liste complète des attributs de propriété est disponible dans le fichier d’en-tête PropertyStandard C++. Par exemple, si vous souhaitez autoriser l'utilisateur à saisir uniquement une plage de valeurs limitée (par exemple, à l'aide de PropertyIntegerConstraint), vous affecterez à Python un tuple contenant non seulement la valeur de la propriété, mais également les limites inférieure et supérieure, ainsi que l'incrément, comme ci-dessous :

prop = (value, lower, upper, stepsize)

Property Type

Par défaut, les propriétés peuvent être actualisées. Il est possible de rendre les propriétés en lecture seule, par exemple dans le cas ou l'on veut montrer le résultat d'une méthode. Il est également possible de cacher la propriété. Le type de propriété peut être définie à l'aide

obj.setEditorMode("MyPropertyName", mode)

Mode est un int court qui peut avoir la valeur: 0 -- mode par défaut, lecture et écriture 1 -- lecture seule 2 -- caché

Les EditorModes ne sont pas fixés dans le fichier reload de FreeCAD. Cela pourrait être fait par la fonction __setstate__. Voir http://forum.freecadweb.org/viewtopic.php?f=18&t=13460&start=10#p108072 En utilisant les propriétés de setEditorMode vous ne savez que lire dans PropertyEditor. Les propriétés pourraient encore être modifiées à partir d'une commande Python. Pour faire une lecture seul le réglage doit être transmis directement à la fonction d'ajout de propriété. Voir le topic http://forum.freecadweb.org/viewtopic.php?f=18&t=13460&start=20#p109709 pour voir un exemple.

En utilisant le paramètre direct dans la fonction addProperty, vous avez également plus de possibilités. En particulier, un point intéressant est de marquer une propriété en tant que propriété en sortie. De cette façon, FreeCAD ne marquera pas la fonctionnalité comme étant touchée lors de la modification (inutile donc de recalculer).

Exemple de sortie de property (see also https://forum.freecadweb.org/viewtopic.php?t=24928):

obj.addProperty("App::PropertyString","MyCustomProperty","","",8)

Les types de propriétés pouvant être définis au dernier paramètre de la fonction addProperty sont les suivants:

  0 - Prop_None, pas de type de propriété spécial
  1 - Prop_ReadOnly, la propriété est en lecture seule dans l'éditeur
  2 - Prop_Transient, la propriété ne sera pas sauvegardée dans un fichier
  4 - Prop_Hidden, la propriété n'apparaîtra pas dans l'éditeur
  8 - Prop_Output, modifier la propriété  ne touche pas son conteneur parent
  16 - Prop_NoRecompute, modifier la propriété ne touche pas son conteneur pour le recalcul


Vous pouvez trouver ces différents types de propriétés définis dans source code C++ header for PropertyContainer

Autres exemples plus complexes

Cet exemple utilise le module Atelier Part pour créer un octaèdre, puis crée sa représentation coin avec pivy

En premier, c'est l'objet document lui-même:

import FreeCAD, FreeCADGui, Part
import pivy
from pivy import coin

class Octahedron:
  def __init__(self, obj):
     "Add some custom properties to our box feature"
     obj.addProperty("App::PropertyLength","Length","Octahedron","Length of the octahedron").Length=1.0
     obj.addProperty("App::PropertyLength","Width","Octahedron","Width of the octahedron").Width=1.0
     obj.addProperty("App::PropertyLength","Height","Octahedron", "Height of the octahedron").Height=1.0
     obj.addProperty("Part::PropertyPartShape","Shape","Octahedron", "Shape of the octahedron")
     obj.Proxy = self

  def execute(self, fp):
     # Define six vetices for the shape
     v1 = FreeCAD.Vector(0,0,0)
     v2 = FreeCAD.Vector(fp.Length,0,0)
     v3 = FreeCAD.Vector(0,fp.Width,0)
     v4 = FreeCAD.Vector(fp.Length,fp.Width,0)
     v5 = FreeCAD.Vector(fp.Length/2,fp.Width/2,fp.Height/2)
     v6 = FreeCAD.Vector(fp.Length/2,fp.Width/2,-fp.Height/2)
     
     # Make the wires/faces
     f1 = self.make_face(v1,v2,v5)
     f2 = self.make_face(v2,v4,v5)
     f3 = self.make_face(v4,v3,v5)
     f4 = self.make_face(v3,v1,v5)
     f5 = self.make_face(v2,v1,v6)
     f6 = self.make_face(v4,v2,v6)
     f7 = self.make_face(v3,v4,v6)
     f8 = self.make_face(v1,v3,v6)
     shell=Part.makeShell([f1,f2,f3,f4,f5,f6,f7,f8])
     solid=Part.makeSolid(shell)
     fp.Shape = solid

  # helper mehod to create the faces
  def make_face(self,v1,v2,v3):
     wire = Part.makePolygon([v1,v2,v3,v1])
     face = Part.Face(wire)
     return face

Puis, nous avons view provider object, qui est responsable d'afficher l'objet dans la scène 3D (votre projet à l'écran):

class ViewProviderOctahedron:
  def __init__(self, obj):
     "Set this object to the proxy object of the actual view provider"
     obj.addProperty("App::PropertyColor","Color","Octahedron","Color of the octahedron").Color=(1.0,0.0,0.0)
     obj.Proxy = self

  def attach(self, obj):
     "Setup the scene sub-graph of the view provider, this method is mandatory"
     self.shaded = coin.SoGroup()
     self.wireframe = coin.SoGroup()
     self.scale = coin.SoScale()
     self.color = coin.SoBaseColor()

     self.data=coin.SoCoordinate3()
     self.face=coin.SoIndexedLineSet()

     self.shaded.addChild(self.scale)
     self.shaded.addChild(self.color)
     self.shaded.addChild(self.data)
     self.shaded.addChild(self.face)
     obj.addDisplayMode(self.shaded,"Shaded");
     style=coin.SoDrawStyle()
     style.style = coin.SoDrawStyle.LINES
     self.wireframe.addChild(style)
     self.wireframe.addChild(self.scale)
     self.wireframe.addChild(self.color)
     self.wireframe.addChild(self.data)
     self.wireframe.addChild(self.face)
     obj.addDisplayMode(self.wireframe,"Wireframe");
     self.onChanged(obj,"Color")

  def updateData(self, fp, prop):
     "If a property of the handled feature has changed we have the chance to handle this here"
     # fp is the handled feature, prop is the name of the property that has changed
     if prop == "Shape":
        s = fp.getPropertyByName("Shape")
        self.data.point.setNum(6)
        cnt=0
        for i in s.Vertexes:
           self.data.point.set1Value(cnt,i.X,i.Y,i.Z)
           cnt=cnt+1
        
        self.face.coordIndex.set1Value(0,0)
        self.face.coordIndex.set1Value(1,1)
        self.face.coordIndex.set1Value(2,2)
        self.face.coordIndex.set1Value(3,-1)

        self.face.coordIndex.set1Value(4,1)
        self.face.coordIndex.set1Value(5,3)
        self.face.coordIndex.set1Value(6,2)
        self.face.coordIndex.set1Value(7,-1)

        self.face.coordIndex.set1Value(8,3)
        self.face.coordIndex.set1Value(9,4)
        self.face.coordIndex.set1Value(10,2)
        self.face.coordIndex.set1Value(11,-1)

        self.face.coordIndex.set1Value(12,4)
        self.face.coordIndex.set1Value(13,0)
        self.face.coordIndex.set1Value(14,2)
        self.face.coordIndex.set1Value(15,-1)

        self.face.coordIndex.set1Value(16,1)
        self.face.coordIndex.set1Value(17,0)
        self.face.coordIndex.set1Value(18,5)
        self.face.coordIndex.set1Value(19,-1)

        self.face.coordIndex.set1Value(20,3)
        self.face.coordIndex.set1Value(21,1)
        self.face.coordIndex.set1Value(22,5)
        self.face.coordIndex.set1Value(23,-1)

        self.face.coordIndex.set1Value(24,4)
        self.face.coordIndex.set1Value(25,3)
        self.face.coordIndex.set1Value(26,5)
        self.face.coordIndex.set1Value(27,-1)

        self.face.coordIndex.set1Value(28,0)
        self.face.coordIndex.set1Value(29,4)
        self.face.coordIndex.set1Value(30,5)
        self.face.coordIndex.set1Value(31,-1)

  def getDisplayModes(self,obj):
     "Return a list of display modes."
     modes=[]
     modes.append("Shaded")
     modes.append("Wireframe")
     return modes

  def getDefaultDisplayMode(self):
     "Return the name of the default display mode. It must be defined in getDisplayModes."
     return "Shaded"

  def setDisplayMode(self,mode):
     return mode

  def onChanged(self, vp, prop):
     "Here we can do something when a single property got changed"
     FreeCAD.Console.PrintMessage("Change property: " + str(prop) + "\n")
     if prop == "Color":
        c = vp.getPropertyByName("Color")
        self.color.rgb.setValue(c[0],c[1],c[2])

  def getIcon(self):
     return """
        /* XPM */
        static const char * ViewProviderBox_xpm[] = {
        "16 16 6 1",
        "    c None",
        ".   c #141010",
        "+   c #615BD2",
        "@   c #C39D55",
        "#   c #000000",
        "$   c #57C355",
        "        ........",
        "   ......++..+..",
        "   .@@@@.++..++.",
        "   .@@@@.++..++.",
        "   .@@  .++++++.",
        "  ..@@  .++..++.",
        "###@@@@ .++..++.",
        "##$.@@$#.++++++.",
        "#$#$.$$$........",
        "#$$#######      ",
        "#$$#$$$$$#      ",
        "#$$#$$$$$#      ",
        "#$$#$$$$$#      ",
        " #$#$$$$$#      ",
        "  ##$$$$$#      ",
        "   #######      "};
        """

  def __getstate__(self):
     return None

  def __setstate__(self,state):
     return None

Enfin, une fois que notre objet et son viewobject sont définis, nous n'avons qu'a les appeler:

FreeCAD.newDocument()
a=FreeCAD.ActiveDocument.addObject("App::FeaturePython","Octahedron")
Octahedron(a)
ViewProviderOctahedron(a.ViewObject)

Création d'objets sélectionnables

Si vous voulez travailler sur un objet sélectionné, ou du moins une partie de celui-ci, vous cliquez sur l'objet dans la fenêtre, vous devez inclure la forme géométrique à l'intérieur d'un noeud SoFCSelection node.
Si votre objet a une représentation complexe, avec des widgets, des annotations, etc, vous pouvez n'inclure qu'une partie de celui-ci dans un SoFCSelection.
Tout ce qui est SoFCSelection est constamment "scanné" par FreeCAD pour voir s'il est sélectionné/présélectionné, il est donc logique de ne rien surcharger avec des scans inutiles.

Voici un exemple de ce que vous devrez faire pour inclure un self.face:

selectionNode = coin.SoType.fromName("SoFCSelection").createInstance()
selectionNode.documentName.setValue(FreeCAD.ActiveDocument.Name)
selectionNode.objectName.setValue(obj.Object.Name) # here obj is the ViewObject, we need its associated App Object
selectionNode.subElementName.setValue("Face")
selectNode.addChild(self.face)
...
self.shaded.addChild(selectionNode)
self.wireframe.addChild(selectionNode)

Vous créez Simplement un SoFCSelection node (noeud), puis vous lui ajoutez vos noeuds géométriques, alors seulement vous l'ajoutez à votre noeud principal, au lieu d'ajouter vos noeuds géométriques directement.

Travailler avec des formes simples

Si votre objet paramétrique renvoie simplement une forme, vous n'avez pas besoin d'utiliser un objet créateur de vue (view provider object).
La forme sera affichée à l'aide du module standard de représentation des formes de FreeCAD:

import FreeCAD as App
import FreeCADGui
import FreeCAD
import Part
class Line:
    def __init__(self, obj):
        '''"App two point properties" '''
        obj.addProperty("App::PropertyVector","p1","Line","Start point")
        obj.addProperty("App::PropertyVector","p2","Line","End point").p2=FreeCAD.Vector(1,0,0)
        obj.Proxy = self

    def execute(self, fp):
        '''"Print a short message when doing a recomputation, this method is mandatory" '''
        fp.Shape = Part.makeLine(fp.p1,fp.p2)

a=FreeCAD.ActiveDocument.addObject("Part::FeaturePython","Line")
Line(a)
a.ViewObject.Proxy=0 # just set it to something different from None (this assignment is needed to run an internal notification)
FreeCAD.ActiveDocument.recompute()

Même code en utilisant ViewProviderLine

import FreeCAD as App
import FreeCADGui
import FreeCAD
import Part

class Line:
    def __init__(self, obj):
         '''"App two point properties" '''
         obj.addProperty("App::PropertyVector","p1","Line","Start point")
         obj.addProperty("App::PropertyVector","p2","Line","End point").p2=FreeCAD.Vector(100,0,0)
         obj.Proxy = self
   
    def execute(self, fp):
        '''"Print a short message when doing a recomputation, this method is mandatory" '''
        fp.Shape = Part.makeLine(fp.p1,fp.p2)

class ViewProviderLine:
   def __init__(self, obj):
      ''' Set this object to the proxy object of the actual view provider '''
      obj.Proxy = self

   def getDefaultDisplayMode(self):
      ''' Return the name of the default display mode. It must be defined in getDisplayModes. '''
      return "Flat Lines"

a=FreeCAD.ActiveDocument.addObject("Part::FeaturePython","Line")
Line(a)
ViewProviderLine(a.ViewObject)
App.ActiveDocument.recompute()

Plus d'informations

Quelques discussions intéressantes sur le forum à propos des objets scriptés:

- Python object attributes lost at load

- New FeaturePython is grey

- Eigenmode frequency always 0?

- how to implement python feature's setEdit properly?

En plus de ces exemples, vous pouvez voir dans le code source de FreeCAD src/Mod/TemplatePyMod/FeaturePython.py pour plus d'exemples.

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