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* [https://forum.freecadweb.org/viewtopic.php?f=36&t=30104 Sketcher tutorial] by chrisb. This is a 70-page long PDF document that serves as a detailed manual for the sketcher. It explains the basics of Sketcher usage, and goes into a lot of detail about the creation of geometrical shapes, and each of the constraints.
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* [https://forum.freecadweb.org/viewtopic.php?f=36&t=30104 Sketcher tutorial] par chrisb. Il s’agit d’un document PDF de 70 pages qui sert de manuel détaillé à l’atelier esquisse. Il explique les bases de l'utilisation du Sketcher et aborde de nombreux détails concernant la création de formes géométriques et chacune des contraintes.
* [[Sketcher tutorial|Sketcher tutorial]] for beginners
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* [[Sketcher_tutorial/fr|Tutoriel Sketcher]] pour débutants
* [[Sketcher Tutorial|Sketcher Tutorial]]
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* [[Sketcher_Tutorial/fr|Tutoriel Sketcher]]
* [[Sketcher Micro Tutorial - Constraint Practices|Sketcher Micro Tutorial - Constraint Practices]]
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Revision as of 09:23, 14 October 2019

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Workbench Sketcher.svg

Introduction

L'atelier Sketcher permet de créer des géométries 2D nommées esquisses, destinées à être utilisées par les ateliers PartDesign, l'Architecture et d'autres. Généralement, une géométrie 2D est le point de départ de la plupart des modèles de CAO ; une esquisse 2D peut être « extrudée » pour créer une forme 3D. D'autres esquisses peuvent être utilisées pour créer des fonctions comme des cavités, des arêtes ou encore des extrusions qui s'ajoutent aux formes 3D précédemment construites. Avec des opérations Booléennes sur des solides définies dans l'atelier Part, l'atelier Sketcher constitue le cœur de la conception 3D solide.

Un résolveur de contraintes calcule l'étendue contrainte de la géométrie 2D et permet l'exploration interactive des degrés de liberté de l'esquisse.

L'atelier Sketcher s’appuie sur des « contraintes » qui permettent de définir des formes 2D selon des critères géométriques précis en termes de longueur, d'angles et de relations (horizontalité, verticalité, perpendicularité, etc.). Un solveur mathématique calcule le niveau de contrainte de la géométrie 2D et permet l'exploration interactive des degrés de liberté de l'esquisse.

FC ConstrainedSketch.png

Une esquisse pleinement contrainte.‎


Les principes de l'esquisse contrainte

Pour décrire comment fonctionne l'atelier Sketcher, il est utile de le comparer avec la méthode « traditionnelle » du dessin.

Dessin traditionnel

La méthode traditionnelle du DAO hérite de la technique de la planche à dessin. Des vues orthogonales sont dessinées manuellement afin de produire des dessins techniques (aussi appelés plans). Les éléments sont dessinées précisément à leur taille réelle (ou à l'échelle). Si vous voulez dessiner une ligne horizontale de 100mm de longueur débutant aux coordonnées (0,0), il faut activer l'outil ligne, cliquer à l'écran ou saisir au clavier les coordonnées du premier point, puis faire une second clic ou saisir les coordonnées du second point, soit (0,100). Ou encore, vous pouvez dessiner la ligne sans vous soucier de sa position, pour la déplacer ensuite. Lorsque vous avez terminé votre dessin, vous ajoutez les cotes.

L'esquisse contrainte

Le Sketcher s'éloigne de cette logique. Les objets n'ont pas à être dessinés aux dimensions exactes que vous planifiez, puisqu'ils seront définis ultérieurement par des contraintes. Ils peuvent être dessinés librement, et tant qu'ils ne sont pas contraints, ils peuvent être manipulés et modifiés. Ces objets en quelque sorte flottent et peuvent être déplacés, étirés, pivotés, redimensionnés, etc. Ceci permet une très grande souplesse au processus de conception.

Que sont les contraintes ?

Les contraintes sont utilisées pour limiter les degrés de liberté d'un objet. Par exemple, une ligne sans contrainte a 4 degrés de liberté (abréviation française "DDL", et anglaise "DOF") : elle peut être déplacée horizontalement ou verticalement, étirée, subir une rotation.

L'application d'une contrainte horizontale ou verticale, ou une contrainte d'angle (par rapport à une autre ligne ou à l'un des axes), limite la capacité de rotation, la laissant ainsi avec 3 degrés de liberté.
Le verrouillage d'un de ses points par rapport à l'origine va encore supprimer 2 degrés de liberté.

Et, l'application d'une contrainte de dimension va supprimer le dernier degré de liberté. La ligne est alors considérée comme entièrement contrainte.

De nombreux objets peuvent être contraints entre eux. Deux lignes peuvent être reliées par un de leurs points avec une contrainte de coïncidence de point.
Les angles peuvent être définis entre eux, ou ils peuvent être définis perpendiculairement. Une ligne peut être tangente à un cercle ou un arc et ainsi de suite. Un dessin complexe avec plusieurs objets aura un nombre de solutions différentes, et le rendre entièrement contraint signifie qu'une seule des solutions possibles a été réalisée sur la base des contraintes appliquées.

Il existe deux types de contraintes : géométriques et dimensionnelles. Elles sont détaillées dans la section 'Les outils' ci-dessous.

L'usage approprié du Sketcher

Le Sketcher n'est pas destiné à la réalisation de plans 2D. Une fois que le croquis a été utilisé pour générer un solide, il est automatiquement caché. Les contraintes sont uniquement visibles en mode édition.

Si vous devez uniquement créer des vues 2D pour l'impression et ne souhaitez pas créer de modèles 3D, consultez l'atelier Draft. Contrairement aux éléments Sketcher, les objets Draft n'utilisent pas de contraintes, ce sont des formes simples définies au moment de la création. Draft et Sketcher peuvent être utilisés pour le dessin de géométrie 2D et la création de solides 3D, bien que leur utilisation préférée soit différente. Sketcher est normalement utilisé avec Part et PartDesign pour créer des solides. Draft est normalement utilisé pour les dessins plans simples sur une grille, comme pour dessiner un plan d'architecture ; dans cette situation, Draft est principalement utilisé avec l'atelier Arch. L'outil Draft2Sketch convertit un objet Draft en un objet Sketch, et inversement. de nombreux outils qui requièrent un élément 2D comme travail de saisie avec l'un ou l'autre type d'objet, car une conversion interne est effectuée automatiquement.

Processus d'esquisse

Une esquisse est toujours en deux dimensions (2D). Pour créer un solide, on crée une esquisse 2D d'une aire simple fermée et on lui applique une extrusion ou une révolution pour lui ajouter la troisième dimension.

Si l'esquisse possède des segments qui se croisent, ou un point non directement positionné sur un segment, ou encore des écarts entre des points terminaux ou des segments adjacents, l'extrusion ou la pièce de révolution ne créera pas un solide. Cette règle ne s'applique pas aux Géométries de Construction (en bleu).

A l'intérieur d'une aire fermée, nous pouvons avoir des aires indépendantes. Celles-ci deviendront des vides lorsque le solide 3D sera généré.

Les outils

Les outils de l'atelier Sketcher sont tous situés dans le menu Sketch qui s'affiche lorsque vous chargez l'atelier Sketcher.

  • Sketcher NewSketch.svg Nouvelle esquisse : crée une nouvelle esquisse sur un plan ou une face sélectionnée. Si rien n'est sélectionné, un dialogue pop up invitera l'utilisateur à sélectionner un plan.
  • Sketcher ViewSketch.svg Vue de l'esquisse : définit l'affichage de l'objet perpendiculairement au plan de l'esquisse.
  • Valider l'esquisse... : vérifier la tolérance des différents points et les faire correspondre entre eux.

Géométries d'esquisse

Ces outils permettent de créer des objets.

  • Sketcher CreatePoint.svg Point : dessine un point.
  • Sketcher Line.svg Ligne : dessine une ligne entre 2 points. Les lignes sont considérées comme infinies par certaines contraintes.
  • Sketcher CompCreateArc.png Créer un arc : Il s'agit d'un menu d'icône dans la barre d'outils Géométries d'esquisse qui contient les commandes suivantes :
  • Sketcher Arc.svg Arc : dessine un segment d'arc à partir du centre, rayon, angle de départ et angle d'arrivée.
  • Sketcher Create3PointArc.svg Arc par 3 points : dessine un arc de cercle entre deux points d'extrémité et un troisième point pour la circonférence.
  • Sketcher CompCreateCircle.png Créer un cercle : Il s'agit d'un menu d'icône dans la barre d'outils Géométries d'esquisse qui contient les commandes suivantes :
  • Sketcher Circle.svg Cercle : dessine un cercle à partir de son centre et du rayon.
  • Sketcher CreatePolyline.svg Polyligne : dessine une ligne composée de plusieurs segments connectés entre eux. Appuyer sur la touche M pendant que la commande est active bascule entre plusieurs modes de polylignes.
  • Sketcher CreateRectangle.svg Rectangle : dessine un rectangle à partir de 2 points opposés.
  • Sketcher CompCreateRegularPolygon.png Créer un polygone régulier: Il s'agit d'un menu d'icône dans la barre d'outils Géométries d'esquisse qui contient les commandes suivantes :
  • Sketcher CreateRegularPolygon.svg Créer un polygone régulier : Dessine un polygone régulier en sélectionnant le nombre de côtés et en choisissant deux points: le centre et un coin.
  • Sketcher CreateFillet.svg Congé : crée un congé entre deux lignes connectées en un point. Sélectionnez les deux lignes, ou cliquez sur le sommet commun, puis activez l'outil.
  • Sketcher Trimming.svg Ajuster : ajuste une ligne, un cercle ou un arc par rapport à l'emplacement du clic.
  • Sketcher ToggleConstruction.svg Mode Construction : bascule les éléments vers/depuis le mode Construction. Les géométries de construction sont représentées en bleu, et ne sont pas pris en compte en dehors du mode d'édition d'esquisse.

Contraintes d'esquisse

Les contraintes sont utilisées pour définir des règles entre les éléments d'esquisse et pour verrouiller l'esquisse le long des axes vertical et horizontal. Certaines contraintes requièrent l'utilisation de contraintes d'assistance.

Contraintes géométriques

Ces contraintes ne sont pas associées à des données numériques.

  • Constraint PointOnPoint.svg Coïncidence : crée une contrainte de coïncidence (point sur point) entre deux ou plusieurs points sélectionnés.
  • Constraint PointOnObject.svg Point sur objet : crée une contrainte point-sur-objet sur les éléments sélectionnés. L'un des éléments doit être un point, l'autre une ligne, un arc ou un cercle.
  • Constraint Vertical.svg Vertical : crée une contrainte de verticalité sur les lignes ou segments de polylignes sélectionnés. Plus d'un élément peut être sélectionné.
  • Constraint Horizontal.svg Horizontal : crée une contrainte d'horizontalité sur les lignes ou segments de polylignes sélectionnés. Plus d'un élément peut être sélectionné.
  • Constraint Parallel.svg Parallèle : crée une contrainte de parallélisme entre deux lignes sélectionnées.
  • Constraint Perpendicular.svg Perpendiculaire : crée une contrainte de perpendicularité entre deux lignes sélectionnées.
  • Constraint Tangent.svg Tangente : crée une contrainte de tangence entre deux éléments sélectionnés, ou de colinéarité entre deux lignes. Un segment de ligne ne doit pas nécessairement se trouver directement sur un arc ou un cercle pour être contraint de manière tangente à cet arc ou ce cercle.
  • Constraint EqualLength.svg Égalité : crée une contrainte d'égalité entre au moins deux éléments sélectionnés. Contraindra la longueur pour des lignes et le rayon pour des cercles et des arcs.
  • Constraint Symmetric.svg Symétrie : crée une contrainte symétrique entre deux points par rapport à un troisième point.

Contraintes dimensionnelles

Ces contraintes sont associées à des données numériques, pour lesquelles vous pouvez utiliser des expressions. Les données peuvent être tirées d'un tableur.

  • Sketcher ConstrainLock.svg Fixe : contraint l'élément sélectionné en définissant des distances verticales et horizontales par rapport à l'origine, verrouillant ainsi l'emplacement de cet élément. Ces contraintes dimensionnelles peuvent être éditées par la suite.
  • Constraint HorizontalDistance.svg Distance horizontale : fixe la distance horizontale entre deux points ou extrémités de ligne. Si un seul élément est sélectionné, la distance sera relative à l'origine.
  • Constraint VerticalDistance.svg Distance verticale : fixe la distance verticale entre deux points ou extrémités de ligne. Si un seul élément est sélectionné, la distance sera relative à l'origine.
  • Constraint Length.svg Dimensionnelle : fixe la longueur d'une ligne sélectionnée, ou la distance entre une ligne et un point. La distance sera perpendiculaire à la ligne.
  • Constraint Radius.svg Rayon : crée une contrainte radiale sur un arc ou un cercle sélectionné en ajoutant un rayon. Cette dimension pourra être éditée par la suite.
  • Constraint InternalAngle.png Angle Interne : crée une contrainte d'angle interne entre deux lignes sélectionnées.
  • Constraint InternalAlignment.svg Alignement Interne : aligne les éléments selectionnés à la forme sélectionnée (par exemple, contraint une ligne à devenir le grand axe d'une ellipse).

Outils d'esquisse

  • Sketcher Move.svg Déplacer: déplace la géométrie sélectionnée en prenant comme référence le dernier point sélectionné.

Disponible dans la version 0.18

Sketcher Outils B-spline

Sketcher espace virtuel

Préférences

Bonnes pratiques

Chaque utilisateur de CAO développe sa propre philosophie au cours de son travail, mais il y a quelques principes généraux utiles à suivre.

  • Une série d'esquisses simples est plus facile à gérer qu'une seule esquisse complexe. Par exemple, la première esquisse peut être créée pour la fonction de base 3D (soit une extrusion ou une révolution), tandis que la seconde peut contenir des découpes ou des cavités (poches). Certains détails peuvent être laissés de côté pour être réalisés plus tard avec des fonctions 3D. Vous pouvez aussi éviter les congés dans votre croquis, s'il y en a un trop grand nombre et les ajouter plus tard en tant que fonctions 3D.
  • Toujours créer un profil fermé, sinon votre esquisse ne produira pas un solide mais un ensemble de faces ouvertes. Si vous ne voulez pas que certains objets soient inclus dans votre construction, transformez-les en éléments de construction avec l'outil Mode de Construction.
  • Utilisez la fonction Contraintes auto (dans l'onglet Tâches) pour limiter le nombre de contraintes que vous aurez à ajouter manuellement.
  • En règle générale, appliquez d'abord les contraintes géométriques, puis les contraintes dimensionnelles, et enfin verrouillez votre esquisse en dernier. Mais rappelez-vous : les règles sont faites pour être contournées. Si vous rencontrez des difficultés de manipulation de votre esquisse, il peut être utile de contraindre d'abord quelques objets avant de compléter votre profil.
  • Si possible, positionnez le centre de votre esquisse à l'origine (0,0) avec la Contrainte fixe Sketcher ConstrainLock.png. Si votre dessin n'est pas symétrique, localisez un de ses points à l'origine, ou choisissez des nombres entiers pour verrouiller les distances.
    Dans v0.12, les contraintes extérieures (contraignant l'esquisse à la forme géométrique 3D existante comme les bords, et d'autres esquisses) ne sont pas mises en œuvre.
    Cela signifie que pour positionner un croquis par rapport à une forme géométrique existante, vous aurez besoin d'entrer les distances manuellement. Une contrainte de verrouillage à (25,75) de l'origine est plus facile à retenir que (23.47,73.02).
  • Si vous avez la possibilité de choisir entre la contrainte Longueur Sketcher ConstrainDistance.png et les contraintes Distance Horizontale Sketcher ConstrainDistanceX.png ou Verticale Constraint Vertical.png, utilisez de préférence ces dernières. Les contraintes distance horizontale et verticale sont moins gourmandes en ressources.
  • De façon générale, les meilleurs contraintes à utiliser sont les contraintes horizontale et verticale, les contraintes distance horizontale et distance verticale, tangente point-à-point. Si possible, limiter l'utilisation des contraintes suivantes : distance, tangente ligne sur ligne, point sur objet, symétrie.


Tutoriels

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