Topological data scripting/de: Difference between revisions

From FreeCAD Documentation
(Created page with "==== Die Form auf den Bildschirm bringen ==== Bisher haben wir ein Kantenobjekt erstellt, das aber nirgendwo auf dem Bildschirm erscheint. Das liegt daran, dass die FreeCAD 3...")
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{{docnav/de|Mesh Scripting/de|Mesh to Part/de}}


{{TutorialInfo/de
{{Docnav/de
|[[FreeCAD_Scripting_Basics/de|FreeCAD Grundlagen Skripten]]
|Topic=Programming
|[[Mesh_Scripting|Netz Skripten]]
|Level=Intermediate
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}}
}}


{{TOCright}}


<span id="Introduction"></span>
Diese Seite beschreibt mehrere Methoden zum Erstellen und Ändern von [[Part Module/de|Teilformen]] aus Python. Bevor Du diese Seite liest, wenn Du neu in Python bist, ist es eine gute Idee, über [[Introduction to Python/de|Python Skripten]] und [[FreeCAD Scripting Basics/de|Wie Python Skripten funktioniert in FreeCAD]] zu lesen.
==Einleitung==


Hier erklären wir Dir, wie Du das [[Part Module/de]] direkt aus dem FreeCAD Python Interpreter oder von einem externen Skript aus steuern kannst. Die Grundlagen des Topologischen Datenskripts sind unter [[Part_Module#Explaining_the_concepts/de|Part Arbeitsbereich Erläuterung des Konzepts]] beschrieben. Achte darauf, den Abschnitt [[Scripting/de]] und die Seiten [[FreeCAD Scripting Basics/de]] zu durchsuchen, wenn Du weitere Informationen darüber benötigst, wie Python Skripten in FreeCAD funktioniert.
Hier wird erklärt, wie sich der Arbeitsbereich [[Part_Workbench/de|Part]] direkt aus dem FreeCAD-Python-Interpreter oder aus einem externen Skript heraus steuern lässt. Unter [[Scripting/de|Skripten]] und [[FreeCAD_Scripting_Basics/de|FreeCAD Grundlagen Skripten]] finden sich weitere Informationen über die Funktionsweise von Python-Skripten in FreeCAD. Für Python-Anfänger ist es eine gute Idee, zuerst die [[Introduction_to_Python/de|Einführung in Python]] zu lesen.


<span id="See_also"></span>
=== Klassen Diagramm ===
===Siehe auch===
Dies ist ein [http://de.wikipedia.org/wiki/Unified_Modeling_Language Unified Modeling Language (UML)] Überblick über die wesentlichen Klassen des Part Arbweitsbereichs:
[[Image:Part_Classes.jpg|center|Python Klassen des Part Arbeitsbereichs]]


* [[Part_scripting/de|Part Skripten]]
=== Geometrie ===
* [[OpenCASCADE/de|OpenCASCADE]]
Die geometrischen Objekte sind die Bausteine aller topologischen Objekte:

<span id="Class_diagram"></span>
==Klassendiagramm==

Dies ist ein Überblick über die wesentlichen Klassen des Arbeitsbereichs Part in Form eines UML-Diagramms. Siehe [http://de.wikipedia.org/wiki/Unified_Modeling_Language Unified Modeling Language] :
[[Image:Part_Classes.jpg|center|Python-Klassen des Arbeitsbereichs Part]]
{{Top}}
<span id="Geometry"></span>
===Geometrie===

Geometrische Objekte sind die Bausteine aller topologischen Objekte:
* '''Geom''' Basisklasse der geometrischen Objekte
* '''Geom''' Basisklasse der geometrischen Objekte
* '''Line''' Eine gerade Linie im Raum, definiert durch den Start- und Endpunkt
* '''Line''' Eine gerade Linie im Raum, definiert durch den Start- und Endpunkt
* '''Circle''' Kreis oder Kreissegment definiert durch einen Mittelpunkt und einen Start- und Endpunkt
* '''Circle''' Kreis oder Kreissegment, definiert durch einen Mittelpunkt sowie Start- und Endpunkt
* Usw.
* '''......''' Und demnächst mehr davon
{{Top}}
<span id="Topology"></span>
===Topologie===


Die folgenden topologischen Datentypen stehen zur Verfügung:
=== Topologie ===
The folgenden topologischen Datentypen stehen zur Verfügung:
* '''Compound''' Eine Gruppe von beliebigen topologischen Objekten.
* '''Compound''' Eine Gruppe von beliebigen topologischen Objekten.
* '''Compsolid''' Ein zusammengesetzter Körper (solid) ist ein Set von Körpern, die durch ihre Seiten verbunden sind. Dies erweitert das Konzept von WIRE and SHELL auf Körpern (solids).
* '''Compsolid''' Ein zusammengesetzter Körper (composite solid) ist ein Satz (eine Menge) von Körpern, die über ihre Flächen verbunden sind. Dies erweitert das Konzept von WIRE and SHELL auf (Fest-)Körper (solids).
* '''Solid''' Ein Teil des Raumes, der durch eine geschlossene dreidimensionale Hülle begrenzt ist.
* '''Solid''' Ein Teil des (Konstruktion-)Raumes, der durch eine geschlossene Hülle begrenzt ist. Ein Solid (Festkörper) ist dreidimensional.
* '''Shell''' Hülle = Ein Satz von über ihre Kanten verbundenen Flächen. Eine Hülle kann offen oder geschlossen sein.
* '''Shell''' Hülle = Ein Satz (eine Menge) von über ihre Kanten verbundenen Flächen. Eine Hülle kann offen oder geschlossen sein.
* '''Face''' Im zweidimensionalen ist es ein Teil einer Ebene; im dreidimensionalen ist es ein Teil einer Oberfläche. Die Form ist durch Konturen begrenzt (getrimmt). Auch im 3D gekrümmte Flächen haben sind Inneren zweidimensional parametriert.
* '''Face''' In 2D ist es ein Teil einer Ebene; in 3D ist es ein Teil einer Oberfläche (Trägerfläche). Die Form wird durch Konturen begrenzt (getrimmt). Ein Face (eine Fläche) ist zweidimensional (hat keine Wandstärke).
* '''Wire''' Ein Satz von über ihre Endpunkten verknüpften Kanten. Ein "Wire" kann eine offene oder geschlossene Form haben, je nach dem ob nicht verknüpfte Endpunkte vorhanden sind oder nicht.
* '''Wire''' Ein Satz von über ihre Endpunkten verknüpften Kanten. Ein "Wire" kann eine offene oder geschlossene Form haben, je nach dem ob Start- und Endpunkt verbunden sind oder nicht.
* '''Edge''' Ein topologisches Element (Kante) das mit einer beschränkten Kurve korrespondiert. Eine Kante ist generell durch Vertexe begrenzt. Eine Kante ist eindimensional.
* '''Edge''' Ein topologisches Element (Kante) das einer begrenzten Kurve entspricht. Eine Kante ist generell durch Knoten(-punkte) (Vertizes) begrenzt. Eine Kante (Edge) ist eindimensional (hat keine radiale Ausdehnung).
* '''Vertex''' Ein topologisches Element das mit einem Punkt korrespondiert. Es ist nulldimensional.
* '''Vertex''' Ein topologisches Element das einem (Knoten-)Punkt entspricht. Es ist nulldimensional.
* '''Shape''' Ein generischer Term für all die zuvor aufgezählten Elemente.
* '''Shape''' (Form) ist der Oberbegriff für all die zuvor aufgezählten Elemente.
{{Top}}

<span id="Example:_Create_simple_topology"></span>
=== Kurzes Beispiel: Erstellung einer einfachen Topologie ===
==Beispiel: Einfache Topologie erstellen==


[[Image:Wire.png|Wire]]
[[Image:Wire.png|Wire]]


Wir werden nun eine Topologie erstellen, indem wir sie mit einfacheren Geometrien konstruieren.
Als Beispiel verwenden wir ein Teil, wie im Bild zu sehen, das aus
vier Knoten, zwei Kreisen und zwei Linien besteht.
{{Top}}
<span id="Create_geometry"></span>
===Geometrie erstellen===


Zuerst erstellen wir die individuellen geometrischen Teile dieses Drahtes (Wire). Dabei stellen wir sicher, dass die Teile, die später verbunden werden, dieselben Knoten verwenden.
Wir werden nun eine Topologie erstellen, indem wir sie aus einer einfacheren Geometrie konstruieren.
Als Fallstudie verwenden wir ein Teil, wie im Bild zu sehen, das aus
vier Knoten, zwei Kreise und zwei Linien besteht.


Also erstellen wir zuerst die (Knoten-)Punkte (Vertices/Vertexes):
==== Erstellen der Geometrie ====
Zuerst müssen wir die verschiedenen geometrischen Teile dieses Drahtes erstellen. Und wir müssen darauf achten, dass die Scheitelpunkte der geometrischen Teile
an der '''gleichen''' Stelle sind . Sonst wären wir später vielleicht nicht mehr in der Lage, die geometrischen Teile zu einer Topologie zu verbinden!

Also erstellen wir zuerst die Punkte:


{{Code|code=
{{Code|code=
from FreeCAD import Base
import FreeCAD as App
import Part
V1 = Base.Vector(0,10,0)
V2 = Base.Vector(30,10,0)
V1 = App.Vector(0, 10, 0)
V3 = Base.Vector(30,-10,0)
V2 = App.Vector(30, 10, 0)
V4 = Base.Vector(0,-10,0)
V3 = App.Vector(30, -10, 0)
V4 = App.Vector(0, -10, 0)
}}
}}
{{Top}}

<span id="Arc"></span>
==== Kreisbogen ====
===Bogen===


[[Image:Circel.png|Circle]]
[[Image:Circel.png|Circle]]




Um einen Kreisbogen zu erzeugen, machen wir einen Hilfspunkt und erzeugen den Kreisbogen durch drei Punkte:
Für jeden Bogen benötigen wir einen Hilfspunkt:


{{Code|code=
{{Code|code=
VC1 = Base.Vector(-10,0,0)
VC1 = App.Vector(-10, 0, 0)
C1 = Part.Arc(V1,VC1,V4)
C1 = Part.Arc(V1, VC1, V4)
VC2 = App.Vector(40, 0, 0)
# and the second one
VC2 = Base.Vector(40,0,0)
C2 = Part.Arc(V2, VC2, V3)
C2 = Part.Arc(V2,VC2,V3)
}}
}}
{{Top}}

<span id="Line"></span>
==== Linie ====
===Linie===


[[Image:Line.png|Line]]
[[Image:Line.png|Line]]




Das Liniensegment kann sehr einfach aus den Punkten erstellt werden:
Die Linienabschnitte können aus zwei Punkten erstellt werden:


{{Code|code=
{{Code|code=
L1 = Part.LineSegment(V1,V2)
L1 = Part.LineSegment(V1, V2)
L2 = Part.LineSegment(V3, V4)
# and the second one
L2 = Part.LineSegment(V3,V4)
}}
}}
{{Top}}
<span id="Put_it_all_together"></span>
===Alles zusammensetzen===


Der letzte Schritt besteht darin, die geometrischen Basiselemente zusammenzusetzen und zu einer topologischen Form (Shape) zu vereinigen:
Hinweis: in FreeCAD wurde 0.16 Part.Line verwendet, für FreeCAD 0.17 muss Part.LineSegment verwendet werden'''

==== Alles zusammensetzen ====
Der letzte Schritt besteht darin, die geometrischen Basiselemente zusammenzusetzen und eine topologische Form backen:


{{Code|code=
{{Code|code=
S1 = Part.Shape([C1,L1,C2,L2])
S1 = Part.Shape([C1, L1, C2, L2])
}}
}}
{{Top}}
<span id="Make_a_prism"></span>
===Ein prismatisches Objekt erstellen===


Jetzt wird der Draht in eine Richtung extrudiert und so eine wirkliche 3D-Form erstellt:
==== Ein Prisma herstellen ====
Extrudiere nun den Draht in eine Richtung und erstelle eine echte 3D Form:


{{Code|code=
{{Code|code=
W = Part.Wire(S1.Edges)
W = Part.Wire(S1.Edges)
P = W.extrude(Base.Vector(0,0,10))
P = W.extrude(App.Vector(0, 0, 10))
}}
}}
{{Top}}

<span id="Show_it_all"></span>
==== Alles anzeigen ====
===Alles anzeigen===


{{Code|code=
{{Code|code=
Part.show(P)
Part.show(P)
}}
}}
{{Top}}
<span id="Create_basic_shapes"></span>
==Grundformen erstellen==


Topologische Grundobjekte können ganz einfach mit den Methoden {{incode|make...()}} aus dem Arbeitsbereich Part erstellen:
== Erstellen von Grundformen ==
Du kannst ganz einfach topologische Grundobjekte
mit den "make....()" Methoden aus dem Arbeitsbereich Part erstellen:


{{Code|code=
{{Code|code=
b = Part.makeBox(100,100,100)
b = Part.makeBox(100, 100, 100)
Part.show(b)
Part.show(b)
}}
}}


Einige verfügbare {{incode|make...()}} Methoden:
<div class="mw-translate-fuzzy">
* {{incode|makeBox(l, w, h, [p, d])}} Erstellt einen Quader, der sich in p befindet und in die Richtung d zeigt, mit den Abmessungen (l,w,h).
Andere verfügbare make....() Methoden:
* '''makeBox(l,w,h)''': Erstellt einen Quader, der sich in p befindet und in die Richtung d mit den Abmessungen (l,w,h) zeigt.
* {{incode|makeCircle(radius)}} Erstellt einen Kreis mit einem gegebenen Radius.
* '''makeCircle(radius)''': Erstellt einen Kreis mit einem gegebenen Radius.
* {{incode|makeCone(radius1, radius2, height)}} Erstellt einen Kegel mit den gegebenen Radien und der Höhe.
* '''makeCone(radius1,radius2,height)''': Erstellt einen Kegel mit den gegebenen Radien und Höhen.
* {{incode|makeCylinder(radius, height)}} Erstellt einen Zylinder mit gegebenen Radius und Höhe.
* {{incode|makeLine((x1, y1, z1), (x2, y2, z2))}} Erstellt eine Linie aus zwei Punkten.
* '''makeCylinder(radius,height)''': Erstellt einen Zylinder mit einem gegebenen Radius und Höhe.
* '''makeLine((x1,y1,z1),(x2,y2,z2)))''': Erstellt eine Linie aus zwei Punkten.
* {{incode|makePlane(length, width)}} Erstellt eine Ebene mit Länge und Breite.
* '''makePlane(length,width)''': Erstellt eine Ebene mit Länge und Breite.
* {{incode|makePolygon(list)}} Erstellt ein Polygon aus einer Liste von Punkten.
* '''makePolygon(list)''': Erstellt ein Polygon aus einer Liste von Punkten.
* {{incode|makeSphere(radius)}} Erstellt eine Kugel mit einem bestimmten Radius.
* '''makeSphere(radius)''': Erstellt eine Kugel mit einem bestimmten Radius.
* {{incode|makeTorus(radius1, radius2)}} Erstellt einen Torus mit den gegebenen Radien.
Siehe die Seite [[Part_API/de|Part API]] oder diese [https://freecad-python-stubs.readthedocs.io/en/latest/autoapi/Part/ autogenerated Python Part API documentation] für eine vollständige Liste der verfügbaren Methoden des Arbeitsbereichs Part.
* '''makeTorus(radius1,radius2)''': Erstellt einen Torus mit den gegebenen Radien.
{{Top}}
Siehe die [[Part API]] Seite für eine vollständige Liste der verfügbaren Methoden des Part Arbeitsbereichs.
<span id="Import_modules"></span>
</div>
===Module Importieren===


Zuerst müssen wir das FreeCAD-Modul und den Arbeitsbereich Part importieren, damit wir ihre Inhalte in Python verwenden können:
==== Import der notwendigen Module ====
Zuerst müssen wir den Part Arbeitsbereich importieren, damit wir seinen Inhalt in Python verwenden können.
Wir werden auch das Basismodul aus dem FreeCAD Modul importieren:


{{Code|code=
{{Code|code=
import FreeCAD as App
import Part
import Part
from FreeCAD import Base
}}
}}
{{Top}}
<span id="Create_a_vector"></span>
===Einen Vektor erstellen===


[https://de.wikipedia.org/wiki/Vektor#Geometrie Vektoren] gehören zu den wichtigsten Informationsbestandteilen beim Erstellen von Formen. Sie enthalten in der Regel (aber nicht zwangsläufig immer) drei Zahlen, die kartesischen Koordinaten x, y und z. Und so wird ein Vektor erstellt:
==== Erstellen eines Vektors ====
[http://en.wikipedia.org/wiki/Euclidean_vector Vektoren] sind einer der am häufigsten verwendeten wichtigen Informationsteile
beim Bau von Formen. Sie enthalten in der Regel drei Zahlen
(aber nicht notwendigerweise immer): die kartesischen Koordinaten x, y und z. Du erstelltst einen Vektor wie diesen:


{{Code|code=
{{Code|code=
myVector = Base.Vector(3,2,0)
myVector = App.Vector(3, 2, 0)
}}
}}


Wir haben gerade einen Vektor mit den Koordinaten x=3, y=2, z=0 erstellt. Im Part Arbeitsbereich , werden Vektoren überall verwendet. Teileformen verwenden auch eine andere Art von Punkt
Wir haben soeben einen Vektor mit den Koordinaten x = 3, y = 2, z = 0 erstellt. Im Arbeitsbereich Part werden Vektoren überall verwendet. Part-Formen verwenden auch eine andere Art von Punktdarstellung namens Knoten (Vertex), die einfach ein Behälter für einen Vektor ist. So greift man auf den Vektor eines Knoten zu:
Darstellung namens Vertex, die lediglich ein Behälter für einen Vektor ist. Du greifst auf den Vektor eines Knoten wie folgt zu:


{{Code|code=
{{Code|code=
myVertex = myShape.Vertexes[0]
myVertex = myShape.Vertexes[0]
print myVertex.Point
print(myVertex.Point)
> Vector (3, 2, 0)
> Vector (3, 2, 0)
}}
}}
{{Top}}
<span id="Create_an_edge"></span>
===Eine Kante erstellen===


==== Erstellen einer Kante ====
Eine Kante ist nichts anderes als eine Linie mit zwei Knoten:
Eine Kante ist nichts anderes als eine Linie mit zwei Knoten:


{{Code|code=
{{Code|code=
edge = Part.makeLine((0,0,0), (10,0,0))
edge = Part.makeLine((0, 0, 0), (10, 0, 0))
edge.Vertexes
edge.Vertexes
> [<Vertex object at 01877430>, <Vertex object at 014888E0>]
> [<Vertex object at 01877430>, <Vertex object at 014888E0>]
}}
}}


Hinweis: Du kannst auch eine Kante erzeugen, indem du zwei Vektoren übergibst:
Hinweis: Eine Kante kann auch durch Übergabe von zwei Vektoren erstellt werden:


{{Code|code=
{{Code|code=
vec1 = Base.Vector(0,0,0)
vec1 = App.Vector(0, 0, 0)
vec2 = Base.Vector(10,0,0)
vec2 = App.Vector(10, 0, 0)
line = Part.LineSegment(vec1,vec2)
line = Part.LineSegment(vec1, vec2)
edge = line.toShape()
edge = line.toShape()
}}
}}


Du kannst die Länge und den Mittelpunkt einer Kante wie diese finden:
So findet man die Länge und den Mittelpunkt einer Kante:


{{Code|code=
{{Code|code=
Line 189: Line 204:
> Vector (5, 0, 0)
> Vector (5, 0, 0)
}}
}}
{{Top}}
<span id="Put_the_shape_on_screen"></span>
===Die Form auf den Bildschirm bringen===


Bisher haben wir ein Kantenobjekt erstellt, das aber nirgendwo auf dem Bildschirm erscheint. Das liegt daran, dass die FreeCAD-3D-Szene nur etwas anzeigt, wenn man ihr sagt, dass sie es anzeigen soll. Um das zu tun, verwenden wir folgende einfache Methode:
==== Die Form auf den Bildschirm bringen ====
Bisher haben wir ein Kantenobjekt erstellt, das aber nirgendwo auf dem Bildschirm erscheint.
Das liegt daran, dass die FreeCAD 3D Szene
nur das anzeigt, was du ihm sagst, dass er anzeigen soll. Um das zu tun, verwenden wir folgende einfache Methode:


{{Code|code=
{{Code|code=
Line 199: Line 214:
}}
}}


Die Anzeigefunktion (.show) erzeugt ein Objekt in unserem FreeCAD-Dokument und weist ihm unsere Form "edge" zu. Sie wird verwendet, wenn es an der Zeit ist, das Erstellte auf dem Bildschirm anzuzeigen.
The show function creates an object in our FreeCAD document and assigns our "edge" shape
{{Top}}
to it. Use this whenever it is time to display your creation on screen.
<span id="Create_a_wire"></span>
===Einen Draht erstellen===


Ein Draht (Wire) ist eine Linie aus mehreren Kanten und kann aus einer Liste von Kanten oder sogar einer Liste von Drähten erstellt werden:
==== Creating a Wire ====
A wire is a multi-edge line and can be created from a list of edges
or even a list of wires:


{{Code|code=
{{Code|code=
edge1 = Part.makeLine((0,0,0), (10,0,0))
edge1 = Part.makeLine((0, 0, 0), (10, 0, 0))
edge2 = Part.makeLine((10,0,0), (10,10,0))
edge2 = Part.makeLine((10, 0, 0), (10, 10, 0))
wire1 = Part.Wire([edge1,edge2])
wire1 = Part.Wire([edge1, edge2])
edge3 = Part.makeLine((10,10,0), (0,10,0))
edge3 = Part.makeLine((10, 10, 0), (0, 10, 0))
edge4 = Part.makeLine((0,10,0), (0,0,0))
edge4 = Part.makeLine((0, 10, 0), (0, 0, 0))
wire2 = Part.Wire([edge3,edge4])
wire2 = Part.Wire([edge3, edge4])
wire3 = Part.Wire([wire1,wire2])
wire3 = Part.Wire([wire1, wire2])
wire3.Edges
wire3.Edges
> [<Edge object at 016695F8>, <Edge object at 0197AED8>, <Edge object at 01828B20>, <Edge object at 0190A788>]
> [<Edge object at 016695F8>, <Edge object at 0197AED8>, <Edge object at 01828B20>, <Edge object at 0190A788>]
Line 219: Line 234:
}}
}}


{{incode|Part.show(wire3)}} zeigt die 4 Kanten, die unseren Draht bilden (in der 3D-Ansicht) an. Weitere nützliche Informationen können leicht abgerufen werden:
Part.show(wire3) will display the 4 edges that compose our wire. Other
useful information can be easily retrieved:


{{Code|code=
{{Code|code=
Line 232: Line 246:
> False
> False
}}
}}
{{Top}}
<span id="Create_a_face"></span>
===Eine Fläche erstellen===


Nur Flächen (Faces), die aus geschlossenen Drähten erstellt wurden, sind gültig. In diesem Beispiel ist wire3 ein geschlossener Draht, aber wire2 ist kein geschlossener Draht (siehe oben).
==== Creating a Face ====
Only faces created from closed wires will be valid. In this example, wire3
is a closed wire but wire2 is not a closed wire (see above)


{{Code|code=
{{Code|code=
face = Part.Face(wire3)
face = Part.Face(wire3)
face.Area
face.Area
> 99.999999999999972
> 99.99999999999999
face.CenterOfMass
face.CenterOfMass
> Vector (5, 5, 0)
> Vector (5, 5, 0)
Line 248: Line 263:
> True
> True
sface = Part.Face(wire2)
sface = Part.Face(wire2)
face.isValid()
sface.isValid()
> False
> False
}}
}}


Nur Flächen haben einen Flächeninhalt (area), Drähte und Kanten haben keinen.
Only faces will have an area, not wires nor edges.
{{Top}}
<span id="Create_a_circle"></span>
===Einen Kreis erstellen===


So kann ein Kreis erstellt werden:
==== Creating a Circle ====
A circle can be created as simply as this:


{{Code|code=
{{Code|code=
Line 263: Line 280:
}}
}}


Wenn er an einer bestimmten Stelle und mit einer bestimmten Ausrichtung erstellt werden soll:
If you want to create it at a certain position and with a certain direction:


{{Code|code=
{{Code|code=
ccircle = Part.makeCircle(10, Base.Vector(10,0,0), Base.Vector(1,0,0))
ccircle = Part.makeCircle(10, App.Vector(10, 0, 0), App.Vector(1, 0, 0))
ccircle.Curve
ccircle.Curve
> Circle (Radius : 10, Position : (10, 0, 0), Direction : (1, 0, 0))
> Circle (Radius : 10, Position : (10, 0, 0), Direction : (1, 0, 0))
}}
}}


ccircle wird mit dem Abstand 10 vom X-Ursprung erstellt und ist nach außen entlang der X-Achse ausgerichtet. Hinweis: {{incode|makeCircle()}} akzeptiert nur einen {{incode|App.Vector()}} für die Position und normale Parameter, keine Tupel. Du kannst auch einen Teil des Kreises durch Angabe eines Anfangs- und eines Endwinkels erstellen:
ccircle will be created at distance 10 from the x origin and will be facing
outwards along the x axis. Note: makeCircle only accepts Base.Vector() for the position
and normal parameters, not tuples. You can also create part of the circle by giving
a start and an end angle:


{{Code|code=
{{Code|code=
from math import pi
from math import pi
arc1 = Part.makeCircle(10, Base.Vector(0,0,0), Base.Vector(0,0,1), 0, 180)
arc1 = Part.makeCircle(10, App.Vector(0, 0, 0), App.Vector(0, 0, 1), 0, 180)
arc2 = Part.makeCircle(10, Base.Vector(0,0,0), Base.Vector(0,0,1), 180, 360)
arc2 = Part.makeCircle(10, App.Vector(0, 0, 0), App.Vector(0, 0, 1), 180, 360)
}}
}}


Winkel sollten in Grad angegeben werden. Liegt ein Wert in Bogenmaß vor, wird er einfach mit folgender Formel umgewandelt:
Both arc1 and arc2 jointly will make a circle. Angles should be provided in
{{incode|Grad <nowiki>=</nowiki> Bogenmaß * 180/pi}} oder mit Hilfe des Python-Moduls {{incode|math}}:
degrees; if you have radians simply convert them using the formula:
degrees = radians * 180/PI or using python's math module (after doing import
math, of course):


{{Code|code=
{{Code|code=
import math
degrees = math.degrees(radians)
degrees = math.degrees(radians)
}}
}}
{{Top}}
<span id="Create_an_arc_along_points"></span>
===Einen Bogen über Punkte erstellen===


Leider gibt es keine Funktion {{incode|makeArc()}}, aber wir haben die Funktion {{incode|Part.Arc()}} um einen Bogen (Arc) durch drei Punkte zu erzeugen. Sie erzeugt ein Arc-Objekt, das den Startpunktes mit dem Endpunkt über den Mittelpunkt verbindet. Die Funktion {{incode|toShape()}} des Arc-Objekts muss aufgerufen werden, um ein Edge-Objekt zu erhalten, wie bei der Verwendung von {{incode|Part.LineSegment}} anstelle von {{incode|Part.makeLine}}.
==== Creating an Arc along points ====
Unfortunately there is no makeArc function, but we have the Part.Arc function to
create an arc through three points. It creates an arc object
joining the start point to the end point through the middle point.
The arc object's .toShape() function must be called to get an edge object,
the same as when using Part.LineSegment instead of Part.makeLine.


{{Code|code=
{{Code|code=
arc = Part.Arc(Base.Vector(0,0,0),Base.Vector(0,5,0),Base.Vector(5,5,0))
arc = Part.Arc(App.Vector(0, 0, 0), App.Vector(0, 5, 0), App.Vector(5, 5, 0))
arc
arc
> <Arc object>
> <Arc object>
arc_edge = arc.toShape()
arc_edge = arc.toShape()
Part.show(arc_edge)
}}
}}


{{incode|Arc()}} akzeptiert nur {{incode|App.Vector()}} für Punkte, aber keine Tupel. Einen Bogen kann man auch durch Verwendung eines Kreisabschnitts erhalten:
Arc only accepts Base.Vector() for points but not tuples. arc_edge is what
we want which we can display using Part.show(arc_edge). You can also obtain
an arc by using a portion of a circle:


{{Code|code=
{{Code|code=
from math import pi
from math import pi
circle = Part.Circle(Base.Vector(0,0,0),Base.Vector(0,0,1),10)
circle = Part.Circle(App.Vector(0, 0, 0), App.Vector(0, 0, 1), 10)
arc = Part.Arc(circle,0,pi)
arc = Part.Arc(circle,0,pi)
}}
}}


Bögen sind gültige Kanten wie Linien, so dass sie auch in Drähten verwendet werden können.
Arcs are valid edges like lines, so they can be used in wires also.
{{Top}}
<span id="Create_a_polygon"></span>
===Ein Vieleck erstellen===


Ein Vieleck (Polygon) ist einfach ein Draht mit mehreren geraden Kanten. Die Funktion {{incode|makePolygon()}} nimmt eine Liste von Punkten entgegen und erstellt einen Draht durch diese Punkte:
==== Creating a polygon ====
A polygon is simply a wire with multiple straight edges. The makePolygon
function takes a list of points and creates a wire through those points:


{{Code|code=
{{Code|code=
lshape_wire = Part.makePolygon([Base.Vector(0,5,0),Base.Vector(0,0,0),Base.Vector(5,0,0)])
lshape_wire = Part.makePolygon([App.Vector(0, 5, 0), App.Vector(0, 0, 0), App.Vector(5, 0, 0)])
}}
}}
{{Top}}
<span id="Create_a_Bézier_curve"></span>
===Eine Bézier-Kurve erstellen===


Bézier-Kurven werden verwendet, um weiche Kurven mit einer Reihe von Polen (Punkten) und optionalen Gewichten zu modellieren. Die folgende Funktion erstellt eine {{incode|Part.BezierCurve()}} aus einer Reihe von {{incode|FreeCAD.Vector()}} Punkten. (Hinweis: Soll ein einzelner Pol oder ein Gewicht mit "get" und "set" (-Methoden und Indizes) angesprochen werden, beginnen die Indizes bei 1, nicht bei 0.)
==== Creating a Bézier curve ====
Bézier curves are used to model smooth curves using a series of poles (points) and optional weights. The function below makes a Part.BezierCurve from a series of FreeCAD.Vector points. (Note: when "getting" and "setting" a single pole or weight, indices start at 1, not 0.)


{{Code|code=
{{Code|code=
Line 335: Line 348:
return(edge)
return(edge)
}}
}}
{{Top}}
<span id="Create_a_plane"></span>
===Eine Ebene erstellen===


Eine Ebene (Plane) ist eine ebene rechteckige Fläche. Die Methode, mit der eine Ebene erstellt wird, ist {{incode|makePlane(length, width, [start_pnt, dir_normal])}}. Standardmäßig sind start_pnt = Vektor(0, 0, 0) und dir_normal = Vektor(0, 0, 1). Ist dir_normal = Vector(0, 0, 1) wird eine Ebene, die in Richtung der positiven Z-Achse zeigt, erstellt, während dir_normal = Vector(1, 0, 0) eine Ebene erzeugt, die in Richtung der positiven X-Achse zeigt:
==== Creating a Plane ====
A Plane is simply a flat rectangular surface. The method used to create one is '''makePlane(length,width,[start_pnt,dir_normal])'''. By default
start_pnt = Vector(0,0,0) and dir_normal = Vector(0,0,1). Using dir_normal = Vector(0,0,1)
will create the plane facing in the positive z axis direction, while dir_normal = Vector(1,0,0) will create the
plane facing in the positive x axis direction:


{{Code|code=
{{Code|code=
plane = Part.makePlane(2,2)
plane = Part.makePlane(2, 2)
plane
plane
><Face object at 028AF990>
> <Face object at 028AF990>
plane = Part.makePlane(2, 2, Base.Vector(3,0,0), Base.Vector(0,1,0))
plane = Part.makePlane(2, 2, App.Vector(3, 0, 0), App.Vector(0, 1, 0))
plane.BoundBox
plane.BoundBox
> BoundBox (3, 0, 0, 5, 0, 2)
> BoundBox (3, 0, 0, 5, 0, 2)
}}
}}


{{incode|BoundBox}} ist ein Quader, der die Ebene einschließt, mit einer Diagonale, die bei (3, 0, 0) beginnt und bei (5, 0, 2) endet. Hier ist die Ausdehnung der {{incode|BoundBox}} entlang der Y-Achse Null, da unsere Form völlig eben ist.
BoundBox is a cuboid enclosing the plane with a diagonal starting at
(3,0,0) and ending at (5,0,2). Here the BoundBox thickness along the y axis is zero,
since our shape is totally flat.


Note: makePlane only accepts Base.Vector() for start_pnt and dir_normal but not tuples.
Hinweis: {{incode|makePlane()}} akzeptiert nur {{incode|App.Vector()}} für start_pnt und dir_normal, nicht aber Tupel.
{{Top}}
<span id="Create_an_ellipse"></span>
===Eine Ellipse erstellen===


Es gibt mehrere Möglichkeiten, eine Ellipse zu erstellen:
==== Creating an ellipse ====
There are several ways to create an ellipse:


{{Code|code=
{{Code|code=
Line 364: Line 376:
}}
}}


Creates an ellipse with major radius 2 and minor radius 1 with the center at (0,0,0).
Erzeugt eine Ellipse mit Hauptradius 2 und Nebenradius 1 mit dem Mittelpunkt bei (0,0,0).


{{Code|code=
{{Code|code=
Line 370: Line 382:
}}
}}


Erstellt eine Kopie der angegebenen Ellipse.
Creates a copy of the given ellipse.


{{Code|code=
{{Code|code=
Part.Ellipse(S1,S2,Center)
Part.Ellipse(S1, S2, Center)
}}
}}


Erzeugt eine Ellipse, die auf den Punkt Mitte zentriert ist, an dem die Ebene der Ellipse definiert ist durch Mittelpunkt, S1 und S2, ihre Hauptachse definiert ist durch Mittelpunkt und S1, sein Hauptradius ist der Abstand zwischen Mittelpunkt und S1, und sein kleiner Radius ist der Abstand zwischen S2 und der Hauptachse.
Creates an ellipse centered on the point Center, where the plane of the
ellipse is defined by Center, S1 and S2, its major axis is defined by
Center and S1, its major radius is the distance between Center and S1,
and its minor radius is the distance between S2 and the major axis.


{{Code|code=
{{Code|code=
Part.Ellipse(Center,MajorRadius,MinorRadius)
Part.Ellipse(Center, MajorRadius, MinorRadius)
}}
}}


Erstellt eine Ellipse mit Haupt- und Nebenradien Hauptradius und Nebenradius,
Creates an ellipse with major and minor radii MajorRadius and MinorRadius,
located in the plane defined by Center and the normal (0,0,1)
die sich in der durch den Mittelpunkt definierten Ebene und der Normalen (0,0,1) befinden.


{{Code|code=
{{Code|code=
eli = Part.Ellipse(Base.Vector(10,0,0),Base.Vector(0,5,0),Base.Vector(0,0,0))
eli = Part.Ellipse(App.Vector(10, 0, 0), App.Vector(0, 5, 0), App.Vector(0, 0, 0))
Part.show(eli.toShape())
Part.show(eli.toShape())
}}
}}


In the above code we have passed S1, S2 and center. Similar to Arc,
Im obigen Code haben wir S1, S2 und Mitte überschritten. Ähnlich wie {{incode|Arc}},
{{incode|Ellipse}} erzeugt ein Ellipsenobjekt, aber keine Kante, also müssen wir es in eine Kante mit {{incode|toShape()}} zur Anzeige konvertieren.
Ellipse creates an ellipse object but not edge, so we need to
convert it into an edge using toShape() for display.


Hinweis: {{incode|Ellipse()}} akzeptiert nur {{incode|App.Vector()}} für Punkte, nicht aber für Tupel.
Note: Arc only accepts Base.Vector() for points but not tuples.


{{Code|code=
{{Code|code=
eli = Part.Ellipse(Base.Vector(0,0,0),10,5)
eli = Part.Ellipse(App.Vector(0, 0, 0), 10, 5)
Part.show(eli.toShape())
Part.show(eli.toShape())
}}
}}


Für den obigen Ellipsenkonstruktor haben wir Mitte, HauptRadius und NebenRadius überschritten.
for the above Ellipse constructor we have passed center, MajorRadius and MinorRadius.
{{Top}}
<span id="Create_a_torus"></span>
===Erstellen eines Torus===


Verwende {{incode|makeTorus(radius1, radius2, [pnt, dir, Winkel1, Winkel2, Winkel])}}.
==== Creating a Torus ====
Standardmäßig ist pnt = Vektor(0, 0, 0), dir = Vektor(0, 0, 1), Winkel1 = 0, Winkel2 = 360 und Winkel = 360.
Using '''makeTorus(radius1,radius2,[pnt,dir,angle1,angle2,angle])'''.
Betrachte einen Torus als kleinen Kreis, der entlang eines großen Kreises verläuft. Radius1 ist der
By default pnt=Vector(0,0,0), dir=Vector(0,0,1), angle1=0, angle2=360 and angle=360.
Radius des großen Kreises, Radius2 ist der Radius des kleinen Kreises, pnt ist der Mittelpunkt
Consider a torus as small circle sweeping along a big circle. Radius1 is the
des Torus und dir ist die Normalenrichtung. winkel1 und winkel2 sind Winkel in
radius of the big cirlce, radius2 is the radius of the small circle, pnt is the center
Grad für den kleinen Kreis; der letzte Winkelparameter besteht darin, einen Schnitt von
of the torus and dir is the normal direction. angle1 and angle2 are angles in
den Torus:
radians for the small circle; the last parameter angle is to make a section of
the torus:


{{Code|code=
{{Code|code=
Line 419: Line 429:
}}
}}


The above code will create a torus with diameter 20 (radius 10) and thickness 4
Der obige Code erzeugt einen Torus mit Durchmesser 20 (Radius 10) und Dicke 4
(kleiner Kreisradius 2)
(small circle radius 2)


{{Code|code=
{{Code|code=
tor=Part.makeTorus(10, 5, Base.Vector(0,0,0), Base.Vector(0,0,1), 0, 180)
tor=Part.makeTorus(10, 5, App.Vector(0, 0, 0), App.Vector(0, 0, 1), 0, 180)
}}
}}


Der obige Code erzeugt eine Scheibe des Torus.
The above code will create a slice of the torus.


{{Code|code=
{{Code|code=
tor=Part.makeTorus(10, 5, Base.Vector(0,0,0), Base.Vector(0,0,1), 0, 360, 180)
tor=Part.makeTorus(10, 5, App.Vector(0, 0, 0), App.Vector(0, 0, 1), 0, 360, 180)
}}
}}


Der obige Code erzeugt einen Halbtorus; nur der letzte Parameter wird geändert.
The above code will create a semi torus; only the last parameter is changed.
d.h. die restlichen Winkel sind Standardwerte. Die Angabe des Winkels 180 bewirkt
i.e the angle and remaining angles are defaults. Giving the angle 180 will
create the torus from 0 to 180, that is, a half torus.
den Torus von 0 bis 180, d.h. einen halben Torus, erzeugen.
{{Top}}
<span id="Create_a_box_or_cuboid"></span>
===Kasten oder Quader erstellen===


Verwendung von {{incode|makeBox(Länge, Breite, Höhe, [pnt, dir])}}.
==== Creating a box or cuboid ====
Standardmäßig werden pnt = Vektor(0, 0, 0) und dir = Vektor(0, 0, 1) verwendet.
Using '''makeBox(length,width,height,[pnt,dir])'''.
By default pnt=Vector(0,0,0) and dir=Vector(0,0,1).


{{Code|code=
{{Code|code=
box = Part.makeBox(10,10,10)
box = Part.makeBox(10, 10, 10)
len(box.Vertexes)
len(box.Vertexes)
> 8
> 8
}}
}}
{{Top}}
<span id="Create_a_sphere"></span>
===Erstelle eine Kugel===


Mit {{incode|makeSphere(radius, [pnt, dir, winkel1, winkel2, winkel3])}}. Standardmäßig
==== Creating a Sphere ====
pnt = Vektor(0, 0, 0), dir = Vektor(0, 0, 1), Winkel1 = -90, Winkel2 = 90 und Winkel3 = 360. Winkel1 und Winkel2 sind das vertikale Minimum und Maximum der Kugel, Winkel3 ist der Kugeldurchmesser.
Using '''makeSphere(radius,[pnt, dir, angle1,angle2,angle3])'''. By default
pnt=Vector(0,0,0), dir=Vector(0,0,1), angle1=-90, angle2=90 and angle3=360.
angle1 and angle2 are the vertical minimum and maximum of the sphere, angle3
is the sphere diameter.


{{Code|code=
{{Code|code=
sphere = Part.makeSphere(10)
sphere = Part.makeSphere(10)
hemisphere = Part.makeSphere(10,Base.Vector(0,0,0),Base.Vector(0,0,1),-90,90,180)
hemisphere = Part.makeSphere(10, App.Vector(0, 0, 0), App.Vector(0, 0, 1), -90, 90, 180)
}}
}}
{{Top}}
<span id="Create_a_cylinder"></span>
===Erstellen eines Zylinders===

Verwende {{incode|makeCylinder(Radius, Höhe, [pnt, dir, Winkel])}}. Standardmäßig
pnt = Vektor(0, 0, 0), dir = Vektor(0, 0, 1) und Winkel = 360.


==== Creating a Cylinder ====
Using '''makeCylinder(radius,height,[pnt,dir,angle])'''. By default
pnt=Vector(0,0,0),dir=Vector(0,0,1) and angle=360.
{{Code|code=
{{Code|code=
cylinder = Part.makeCylinder(5,20)
cylinder = Part.makeCylinder(5, 20)
partCylinder = Part.makeCylinder(5,20,Base.Vector(20,0,0),Base.Vector(0,0,1),180)
partCylinder = Part.makeCylinder(5, 20, App.Vector(20, 0, 0), App.Vector(0, 0, 1), 180)
}}
}}
{{Top}}
==== Creating a Cone ====
<span id="Create_a_cone"></span>
Using '''makeCone(radius1,radius2,height,[pnt,dir,angle])'''. By default
===Erstellen eines Kegels===
pnt=Vector(0,0,0), dir=Vector(0,0,1) and angle=360.

Verwendung {{incode|makeCone(radius1, radius2, höhe, [pnt, dir, winkel])}}. Standardmäßig
pnt = Vektor(0, 0, 0), dir = Vektor(0, 0, 1) und Winkel = 360.

{{Code|code=
{{Code|code=
cone = Part.makeCone(10,0,20)
cone = Part.makeCone(10, 0, 20)
semicone = Part.makeCone(10,0,20,Base.Vector(20,0,0),Base.Vector(0,0,1),180)
semicone = Part.makeCone(10, 0, 20, App.Vector(20, 0, 0), App.Vector(0, 0, 1), 180)
}}
}}
{{Top}}
== Modifying shapes ==
<span id="Modify_shapes"></span>
There are several ways to modify shapes. Some are simple transformation operations
==Formen ändern==
such as moving or rotating shapes, others are more complex, such as unioning and
subtracting one shape from another.


Es gibt verschiedene Möglichkeiten, Formen zu ändern. Einige sind einfache Transformationsoperationen wie das Verschieben oder Drehen von Formen, andere sind komplexer, wie die Vereinigung und die Differenz, das
=== Transform operations ===
Subtrahieren einer Form von einer anderen.
{{Top}}
<span id="Transform_operations"></span>
==Transformationsvorgänge==

<span id="Translate_a_shape"></span>
===Verschieben einer Form===

Verschieben ist das Bewegen einer Form von einem Ort zum anderen. Jede Form (Kante, Fläche, Würfel, usw...) kann auf die gleiche Weise verschoben werden:


==== Translating a shape ====
Translating is the act of moving a shape from one place to another.
Any shape (edge, face, cube, etc...) can be translated the same way:
{{Code|code=
{{Code|code=
myShape = Part.makeBox(2,2,2)
myShape = Part.makeBox(2, 2, 2)
myShape.translate(Base.Vector(2,0,0))
myShape.translate(App.Vector(2, 0, 0))
}}
}}
This will move our shape "myShape" 2 units in the x direction.


Dadurch wird die Form "myShape" um 2 Einheiten in X-Richtung verschoben.
==== Rotating a shape ====
{{Top}}
To rotate a shape, you need to specify the rotation center, the axis,
<span id="Rotate_a_shape"></span>
and the rotation angle:
===Drehen einer Form===

Um eine Form zu drehen, muss ein Drehpunkt (auf der Achse), die (Ausrichtung der) Achse und der Drehwinkel angegeben werden:

{{Code|code=
{{Code|code=
myShape.rotate(Vector(0,0,0),Vector(0,0,1),180)
myShape.rotate(App.Vector(0, 0, 0),App.Vector(0, 0, 1), 180)
}}
}}
The above code will rotate the shape 180 degrees around the Z Axis.


Der obige Code dreht die Form um 180° um die Z-Achse.
==== Generic transformations with matrixes ====
{{Top}}
A matrix is a very convenient way to store transformations in the 3D
<span id="Matrix_transformations"></span>
world. In a single matrix, you can set translation, rotation and scaling
===Matrix-Transformationen===
values to be applied to an object. For example:

Eine Matrix ist eine sehr bequeme Möglichkeit, in der 3D Welt Transformationen zu speichern. In einer einzigen Matrix können Werte für das Verschieben, Drehen und Skalieren festgelegt werden, die auf ein Objekt angewendet werden sollen. Zum Beispiel:

{{Code|code=
{{Code|code=
myMat = Base.Matrix()
myMat = App.Matrix()
myMat.move(Base.Vector(2,0,0))
myMat.move(App.Vector(2, 0, 0))
myMat.rotateZ(math.pi/2)
myMat.rotateZ(math.pi/2)
}}
}}

Note: FreeCAD matrixes work in radians. Also, almost all matrix operations
Hinweis: FreeCAD-Matrizen arbeiten mit Bogenmaß. Außerdem können fast alle Matrix-Operationen die einen Vektor akzeptieren, auch drei Zahlen akzeptieren, so dass diese beiden Zeilen dasselbe tun:
that take a vector can also take three numbers, so these two lines do the same thing:

{{Code|code=
{{Code|code=
myMat.move(2,0,0)
myMat.move(2, 0, 0)
myMat.move(Base.Vector(2,0,0))
myMat.move(App.Vector(2, 0, 0))
}}
}}

Once our matrix is set, we can apply it to our shape. FreeCAD provides two
Wenn unsere Matrix einmal festgelegt ist, können wir sie auf unsere Form anwenden. FreeCAD bietet zwei Methoden, um das zu tun: {{incode|transformShape()}} und {{incode|transformGeometry()}}. Der Unterschied ist, dass man bei der ersten sicher sein kann, dass keine Verformungen auftreten (siehe [[#Skalieren einer Form|Skalieren einer Form]] unten). Wir können unsere Transformation wie folgt anwenden:
methods for doing that: transformShape() and transformGeometry(). The difference

is that with the first one, you are sure that no deformations will occur (see
"scaling a shape" below). We can apply our transformation like this:
{{Code|code=
{{Code|code=
myShape.transformShape(myMat)
myShape.transformShape(myMat)
}}
}}

or
oder

{{Code|code=
{{Code|code=
myShape.transformGeometry(myMat)
myShape.transformGeometry(myMat)
}}
}}
{{Top}}
==== Scaling a shape ====
<span id="Scale_a_shape"></span>
Scaling a shape is a more dangerous operation because, unlike translation
===Skalieren einer Form===
or rotation, scaling non-uniformly (with different values for x, y and z)

can modify the structure of the shape. For example, scaling a circle with
Das Skalieren einer Form ist eine gefährlichere Operation, denn im Gegensatz zum Verschieben oder Drehen kann ungleichmäßiges Skalieren (mit unterschiedlichen Werten für X, Y und Z) die Struktur der Form verändern. Beispielsweise kann das Skalieren eines Kreises, mit einem höheren Wert für horizontal als für vertikal, ihn in eine Ellipse umwandeln, die sich mathematisch ganz anders verhält. Für das Skalieren kann {{incode|transformShape()}} nicht verwendet werden, wir müssen {{incode|transformGeometry()}} verwenden:
a higher value horizontally than vertically will transform it into an

ellipse, which behaves mathematically very differently. For scaling, we
can't use the transformShape, we must use transformGeometry():
{{Code|code=
{{Code|code=
myMat = Base.Matrix()
myMat = App.Matrix()
myMat.scale(2,1,1)
myMat.scale(2, 1, 1)
myShape=myShape.transformGeometry(myMat)
myShape=myShape.transformGeometry(myMat)
}}
}}
{{Top}}
=== Boolean Operations ===
<span id="Boolean_operations"></span>
==Boolesche Operationen==

<span id="Subtraction"></span>
===Differenz===

Das Subtrahieren einer Form von einer anderen Form wird in FreeCAD "Differenz" genannt (engl. Cut), und so wird es gemacht:


==== Subtraction ====
Subtracting a shape from another one is called "cut" in OCC/FreeCAD jargon
and is done like this:
{{Code|code=
{{Code|code=
cylinder = Part.makeCylinder(3,10,Base.Vector(0,0,0),Base.Vector(1,0,0))
cylinder = Part.makeCylinder(3, 10, App.Vector(0, 0, 0), App.Vector(1, 0, 0))
sphere = Part.makeSphere(5,Base.Vector(5,0,0))
sphere = Part.makeSphere(5, App.Vector(5, 0, 0))
diff = cylinder.cut(sphere)
diff = cylinder.cut(sphere)
}}
}}
{{Top}}
==== Intersection ====
<span id="Intersection"></span>
The same way, the intersection between two shapes is called "common" and is done
===Schnitt===
this way:

Die Überschneidung zweier Formen, also das "gemeinsame" (engl. Common) Volumen, wird "Schnitt"(-objekt,) genannt, und so wird es gemacht:

{{Code|code=
{{Code|code=
cylinder1 = Part.makeCylinder(3,10,Base.Vector(0,0,0),Base.Vector(1,0,0))
cylinder1 = Part.makeCylinder(3, 10, App.Vector(0, 0, 0), App.Vector(1, 0, 0))
cylinder2 = Part.makeCylinder(3,10,Base.Vector(5,0,-5),Base.Vector(0,0,1))
cylinder2 = Part.makeCylinder(3, 10, App.Vector(5, 0, -5), App.Vector(0, 0, 1))
common = cylinder1.common(cylinder2)
common = cylinder1.common(cylinder2)
}}
}}
{{Top}}
==== Union ====
<span id="Union"></span>
Union is called "fuse" and works the same way:
===Vereinigung===

Das zusammenfügen von Formen wird "Vereinigung" genannt und funktioniert auf dieselbe Weise:

{{Code|code=
{{Code|code=
cylinder1 = Part.makeCylinder(3,10,Base.Vector(0,0,0),Base.Vector(1,0,0))
cylinder1 = Part.makeCylinder(3, 10, App.Vector(0, 0, 0), App.Vector(1, 0, 0))
cylinder2 = Part.makeCylinder(3,10,Base.Vector(5,0,-5),Base.Vector(0,0,1))
cylinder2 = Part.makeCylinder(3, 10, App.Vector(5, 0, -5), App.Vector(0, 0, 1))
fuse = cylinder1.fuse(cylinder2)
fuse = cylinder1.fuse(cylinder2)
}}
}}
{{Top}}
==== Section ====
<span id="Section"></span>
A Section is the intersection between a solid shape and a plane shape.
===Schnittkurve===
It will return an intersection curve, a compound curve composed of edges.

Eine "Schnittkurve" ist der Schnitt (der Hüllflächen) einer Festkörper-Form und einer ebenen Form. Rückgabeobjekt ist eine Schnittkurve, eine Verbundkurve, die aus Kanten besteht.

{{Code|code=
{{Code|code=
cylinder1 = Part.makeCylinder(3,10,Base.Vector(0,0,0),Base.Vector(1,0,0))
cylinder1 = Part.makeCylinder(3, 10, App.Vector(0, 0, 0), App.Vector(1, 0, 0))
cylinder2 = Part.makeCylinder(3,10,Base.Vector(5,0,-5),Base.Vector(0,0,1))
cylinder2 = Part.makeCylinder(3, 10, App.Vector(5, 0, -5), App.Vector(0, 0, 1))
section = cylinder1.section(cylinder2)
section = cylinder1.section(cylinder2)
section.Wires
section.Wires
Line 572: Line 616:
<Edge object at 0D8F4BB0>]
<Edge object at 0D8F4BB0>]
}}
}}
{{Top}}
==== Extrusion ====
===Extrusion===
Extrusion is the act of "pushing" a flat shape in a certain direction, resulting in

a solid body. Think of a circle becoming a tube by "pushing it out":
Extrusion ist das Bewegen einer flachen Form in eine bestimmte Richtung, und hat als Ergebnis einen Festkörper. Ein ungefüllter Kreis (circle) wird durch Verschieben zu einem Hohlzylinder (tube):

{{Code|code=
{{Code|code=
circle = Part.makeCircle(10)
circle = Part.makeCircle(10)
tube = circle.extrude(Base.Vector(0,0,2))
tube = circle.extrude(App.Vector(0, 0, 2))
}}
}}

If your circle is hollow, you will obtain a hollow tube. If your circle is actually
Ist der Kreis gefüllt, also eine Scheibe/Fläche (disc), erhält man einen Festkörper-Zylinder:
a disc with a filled face, you will obtain a solid cylinder:

{{Code|code=
{{Code|code=
wire = Part.Wire(circle)
wire = Part.Wire(circle)
disc = Part.Face(wire)
disc = Part.Face(wire)
cylinder = disc.extrude(Base.Vector(0,0,2))
cylinder = disc.extrude(App.Vector(0, 0, 2))
}}
}}
{{Top}}
== Exploring shapes ==
<span id="Explore_shapes"></span>
You can easily explore the topological data structure:
==Formen untersuchen==

Du kannst die topologische Datenstruktur leicht erkunden:

{{Code|code=
{{Code|code=
import Part
import Part
b = Part.makeBox(100,100,100)
b = Part.makeBox(100, 100, 100)
b.Wires
b.Wires
w = b.Wires[0]
w = b.Wires[0]
Line 603: Line 654:
v.Point
v.Point
}}
}}
By typing the lines above in the python interpreter, you will gain a good
understanding of the structure of Part objects. Here, our makeBox() command
created a solid shape. This solid, like all Part solids, contains faces.
Faces always contain wires, which are lists of edges that border the face.
Each face has at least one closed wire (it can have more if the face has a hole).
In the wire, we can look at each edge separately, and inside each edge, we can
see the vertexes. Straight edges have only two vertexes, obviously.


Durch tippen der obigen Zeilen in den Python Interpreter, erhälst du eine gutes Verständnis der Struktur von Teilobjekten. Hier hat unser {{incode|makeBox()}} Befehl eine feste Form geschaffen. Dieser Volumenkörper enthält, wie alle Teil Volumenkörper, Flächen. Flächen enthalten immer Drähte, d.h. Listen von Kanten, die die Fläche begrenzen. Jede Fläche hat mindestens einen geschlossenen Draht (sie kann mehr haben, wenn die Fläche ein Loch hat). In dem Draht können wir jede Kante einzeln betrachten, und innerhalb jeder Kante können wir siehe die Eckpunkte. Gerade Kanten haben offensichtlich nur zwei Knoten.
=== Edge analysis ===
{{Top}}
In case of an edge, which is an arbitrary curve, it's most likely you want to
<span id="Edge_analysis"></span>
do a discretization. In FreeCAD the edges are parametrized by their lengths.
===Kantenanalyse===
That means you can walk an edge/curve by its length:

Im Falle einer Kante, die eine willkürliche Kurve ist, ist es am wahrscheinlichsten, dass du
eine Diskretisierung durchführen möchtest. In FreeCAD werden die Kanten durch ihre Länge parametrisiert.
Das bedeutet, dass du eine Kante/Kurve anhand ihrer Länge entlang laufen kannst:

{{Code|code=
{{Code|code=
import Part
import Part
box = Part.makeBox(100,100,100)
box = Part.makeBox(100, 100, 100)
anEdge = box.Edges[0]
anEdge = box.Edges[0]
print anEdge.Length
print(anEdge.Length)
}}
}}

Now you can access a lot of properties of the edge by using the length as a
Jetzt kannst du auf viele Eigenschaften der Kante zugreifen, indem du die Länge als
position. That means if the edge is 100mm long the start position is 0 and
Position verwendest. Das heißt, wenn die Kante 100 mm lang ist, ist die Startposition 0 und
the end position 100.
die Endposition 100.

{{Code|code=
{{Code|code=
anEdge.tangentAt(0.0) # tangent direction at the beginning
anEdge.tangentAt(0.0) # tangent direction at the beginning
anEdge.valueAt(0.0) # Point at the beginning
anEdge.valueAt(0.0) # Point at the beginning
anEdge.valueAt(100.0) # Point at the end of the edge
anEdge.valueAt(100.0) # Point at the end of the edge
anEdge.derivative1At(50.0) # first derivative of the curve in the middle
anEdge.derivative1At(50.0) # first derivative of the curve in the middle
anEdge.derivative2At(50.0) # second derivative of the curve in the middle
anEdge.derivative2At(50.0) # second derivative of the curve in the middle
anEdge.derivative3At(50.0) # third derivative of the curve in the middle
anEdge.derivative3At(50.0) # third derivative of the curve in the middle
anEdge.centerOfCurvatureAt(50) # center of the curvature for that position
anEdge.centerOfCurvatureAt(50) # center of the curvature for that position
anEdge.curvatureAt(50.0) # the curvature
anEdge.curvatureAt(50.0) # the curvature
anEdge.normalAt(50) # normal vector at that position (if defined)
anEdge.normalAt(50) # normal vector at that position (if defined)
}}
}}
{{Top}}
=== Using the selection ===
<span id="Use_a_selection"></span>
Here we see now how we can use the selection the user did in the viewer.
===Verwendung einer Auswahl===
First of all we create a box and show it in the viewer.

Hier sehen wir nun, wie wir eine Auswahl verwenden können, die der Benutzer im Betrachter getroffen hat. Zuerst erstellen wir einen Kasten und zeigen ihn im Betrachter an.

{{Code|code=
{{Code|code=
import Part
import Part
Part.show(Part.makeBox(100,100,100))
Part.show(Part.makeBox(100, 100, 100))
Gui.SendMsgToActiveView("ViewFit")
Gui.SendMsgToActiveView("ViewFit")
}}
}}

Now select some faces or edges. With this script you can
Wähle nun einige Flächen oder Kanten aus. Mit diesem Skript kannst du über alle ausgewählten Objekte und deren Unterelemente iterieren:
iterate over all selected objects and their sub elements:

{{Code|code=
{{Code|code=
for o in Gui.Selection.getSelectionEx():
for o in Gui.Selection.getSelectionEx():
print o.ObjectName
print(o.ObjectName)
for s in o.SubElementNames:
for s in o.SubElementNames:
print "name: ",s
print("name: ", s)
for s in o.SubObjects:
for s in o.SubObjects:
print "object: ",s
print("object: ", s)
}}
}}

Select some edges and this script will calculate the length:
Wähle einige Kanten aus und dieses Skript berechnet die Länge:

{{Code|code=
{{Code|code=
length = 0.0
length = 0.0
for o in Gui.Selection.getSelectionEx():
for o in Gui.Selection.getSelectionEx():
for s in o.SubObjects:
for s in o.SubObjects:
length += s.Length
length += s.Length

print "Length of the selected edges:" ,length
print("Length of the selected edges: ", length)
}}
}}
{{Top}}
== Complete example: The OCC bottle ==
<span id="Example:_The_OCC_bottle"></span>
A typical example found in the
==Beispiel: Die OCC Flasche==
[http://www.opencascade.com/doc/occt-6.9.0/overview/html/occt__tutorial.html#sec1 OpenCasCade Technology Tutorial]

is how to build a bottle. This is a good exercise for FreeCAD too. In fact,
Ein typisches Beispiel, das auf der [https://www.opencascade.com/doc/occt-6.9.0/overview/html/occt__tutorial.html OpenCasCade Technology Website] zu finden ist, ist der Bau einer Flasche. Dies ist auch eine gute Übung für FreeCAD. Wenn du unserem Beispiel unten und der OCC-Seite gleichzeitig folgst, wirst du sehen, wie gut OCC Strukturen in FreeCAD implementiert sind. Das Skript ist in der FreeCAD Installation enthalten (innerhalb des Ordners {{FileName|Mod/Part}}) und kann vom Python Interpreter durch Eintippen aufgerufen werden:
if you follow our example below and the OCC page simultaneously, you will

see how well OCC structures are implemented in FreeCAD. The complete script
below is also included in the FreeCAD installation (inside the Mod/Part folder) and
can be called from the python interpreter by typing:
{{Code|code=
{{Code|code=
import Part
import Part
Line 675: Line 731:
Part.show(bottle)
Part.show(bottle)
}}
}}
{{Top}}
=== The complete script ===
<span id="The_script"></span>
Here is the complete MakeBottle script:
===Das Skript====

Für die Zwecke dieses Tutoriums werden wir eine reduzierte Version des Skripts in Betracht ziehen. In dieser Version wird die Flasche nicht ausgehöhlt, und der Flaschenhals wird nicht mit einem Gewinde versehen.

{{Code|code=
{{Code|code=
import Part, FreeCAD, math
import FreeCAD as App
import Part, math
from FreeCAD import Base


def makeBottle(myWidth=50.0, myHeight=70.0, myThickness=30.0):
def makeBottleTut(myWidth = 50.0, myHeight = 70.0, myThickness = 30.0):
aPnt1=Base.Vector(-myWidth/2.,0,0)
aPnt1=App.Vector(-myWidth / 2., 0, 0)
aPnt2=Base.Vector(-myWidth/2.,-myThickness/4.,0)
aPnt2=App.Vector(-myWidth / 2., -myThickness / 4., 0)
aPnt3=Base.Vector(0,-myThickness/2.,0)
aPnt3=App.Vector(0, -myThickness / 2., 0)
aPnt4=Base.Vector(myWidth/2.,-myThickness/4.,0)
aPnt4=App.Vector(myWidth / 2., -myThickness / 4., 0)
aPnt5=Base.Vector(myWidth/2.,0,0)
aPnt5=App.Vector(myWidth / 2., 0, 0)
aArcOfCircle = Part.Arc(aPnt2,aPnt3,aPnt4)
aSegment1=Part.LineSegment(aPnt1,aPnt2)
aSegment2=Part.LineSegment(aPnt4,aPnt5)
aEdge1=aSegment1.toShape()
aEdge2=aArcOfCircle.toShape()
aEdge3=aSegment2.toShape()
aWire=Part.Wire([aEdge1,aEdge2,aEdge3])
aTrsf=Base.Matrix()
aTrsf.rotateZ(math.pi) # rotate around the z-axis
aMirroredWire=aWire.transformGeometry(aTrsf)
myWireProfile=Part.Wire([aWire,aMirroredWire])
myFaceProfile=Part.Face(myWireProfile)
aPrismVec=Base.Vector(0,0,myHeight)
myBody=myFaceProfile.extrude(aPrismVec)
myBody=myBody.makeFillet(myThickness/12.0,myBody.Edges)
neckLocation=Base.Vector(0,0,myHeight)
neckNormal=Base.Vector(0,0,1)
myNeckRadius = myThickness / 4.
myNeckHeight = myHeight / 10
myNeck = Part.makeCylinder(myNeckRadius,myNeckHeight,neckLocation,neckNormal)
myBody = myBody.fuse(myNeck)
faceToRemove = 0
zMax = -1.0
for xp in myBody.Faces:
try:
surf = xp.Surface
if type(surf) == Part.Plane:
z = surf.Position.z
if z > zMax:
zMax = z
faceToRemove = xp
except:
continue
myBody = myBody.makeFillet(myThickness/12.0,myBody.Edges)
return myBody


aArcOfCircle = Part.Arc(aPnt2, aPnt3, aPnt4)
el = makeBottle()
aSegment1=Part.LineSegment(aPnt1, aPnt2)
aSegment2=Part.LineSegment(aPnt4, aPnt5)

aEdge1=aSegment1.toShape()
aEdge2=aArcOfCircle.toShape()
aEdge3=aSegment2.toShape()
aWire=Part.Wire([aEdge1, aEdge2, aEdge3])

aTrsf=App.Matrix()
aTrsf.rotateZ(math.pi) # rotate around the z-axis

aMirroredWire=aWire.copy()
aMirroredWire.transformShape(aTrsf)
myWireProfile=Part.Wire([aWire, aMirroredWire])

myFaceProfile=Part.Face(myWireProfile)
aPrismVec=App.Vector(0, 0, myHeight)
myBody=myFaceProfile.extrude(aPrismVec)

myBody=myBody.makeFillet(myThickness / 12.0, myBody.Edges)

neckLocation=App.Vector(0, 0, myHeight)
neckNormal=App.Vector(0, 0, 1)

myNeckRadius = myThickness / 4.
myNeckHeight = myHeight / 10.
myNeck = Part.makeCylinder(myNeckRadius, myNeckHeight, neckLocation, neckNormal)
myBody = myBody.fuse(myNeck)

return myBody

el = makeBottleTut()
Part.show(el)
Part.show(el)
}}
}}
{{Top}}
=== Detailed explanation ===
<span id="Detailed_explanation"></span>
===Detaillierte Erklärung===

{{Code|code=
{{Code|code=
import Part, FreeCAD, math
import FreeCAD as App
import Part, math
from FreeCAD import Base
}}
}}

We will need, of course, the Part module, but also the FreeCAD.Base module,
Wir benötigen natürlich das Modul {{incode|FreeCAD}} und den Arbeitsbereich {{incode|Part}}.
which contains basic FreeCAD structures like vectors and matrixes.

{{Code|code=
{{Code|code=
def makeBottle(myWidth=50.0, myHeight=70.0, myThickness=30.0):
def makeBottleTut(myWidth = 50.0, myHeight = 70.0, myThickness = 30.0):
aPnt1=Base.Vector(-myWidth/2.,0,0)
aPnt1=App.Vector(-myWidth / 2., 0, 0)
aPnt2=Base.Vector(-myWidth/2.,-myThickness/4.,0)
aPnt2=App.Vector(-myWidth / 2., -myThickness / 4., 0)
aPnt3=Base.Vector(0,-myThickness/2.,0)
aPnt3=App.Vector(0, -myThickness / 2., 0)
aPnt4=Base.Vector(myWidth/2.,-myThickness/4.,0)
aPnt4=App.Vector(myWidth / 2., -myThickness / 4., 0)
aPnt5=Base.Vector(myWidth/2.,0,0)
aPnt5=App.Vector(myWidth / 2., 0, 0)
}}
}}

Here we define our makeBottle function. This function can be called without
Hier definieren wir unsere {{incode|makeBottleTut}} Funktion. Diese Funktion kann aufgerufen werden ohne
arguments, like we did above, in which case default values for width, height,
Argumente, wie wir es oben getan haben, in diesem Fall Standardwerte für Breite und Höhe, und Dicke verwendet werden. Dann definieren wir ein paar Punkte, die verwendet werden für den Aufbau unseres Basisprofils.
and thickness will be used. Then, we define a couple of points that will be used

for building our base profile.
{{Code|code=
{{Code|code=
...
aArcOfCircle = Part.Arc(aPnt2,aPnt3,aPnt4)
aSegment1=Part.LineSegment(aPnt1,aPnt2)
aArcOfCircle = Part.Arc(aPnt2, aPnt3, aPnt4)
aSegment2=Part.LineSegment(aPnt4,aPnt5)
aSegment1=Part.LineSegment(aPnt1, aPnt2)
aSegment2=Part.LineSegment(aPnt4, aPnt5)
}}
}}

Here we actually define the geometry: an arc, made of three points, and two
Hier definieren wir die Geometrie: einen Bogen, der aus drei Punkten besteht, und zwei Liniensegmente, die aus zwei Punkten bestehen.
line segments, made of two points.

{{Code|code=
{{Code|code=
...
aEdge1=aSegment1.toShape()
aEdge2=aArcOfCircle.toShape()
aEdge1=aSegment1.toShape()
aEdge3=aSegment2.toShape()
aEdge2=aArcOfCircle.toShape()
aEdge3=aSegment2.toShape()
aWire=Part.Wire([aEdge1,aEdge2,aEdge3])
aWire=Part.Wire([aEdge1, aEdge2, aEdge3])
}}
}}

Remember the difference between geometry and shapes? Here we build
Erinnerst du dich an den Unterschied zwischen Geometrie und Formen? Hier bauen wir Formen aus unserer Konstruktionsgeometrie. Drei Kanten (Kanten können gerade sein oder gebogen), dann einen Draht hergestellt aus diesen drei Kanten.
shapes out of our construction geometry. Three edges (edges can be straight

or curved), then a wire made of those three edges.
{{Code|code=
{{Code|code=
...
aTrsf=Base.Matrix()
aTrsf=App.Matrix()
aTrsf.rotateZ(math.pi) # rotate around the z-axis
aTrsf.rotateZ(math.pi) # rotate around the z-axis
aMirroredWire=aWire.transformGeometry(aTrsf)

myWireProfile=Part.Wire([aWire,aMirroredWire])
aMirroredWire=aWire.copy()
aMirroredWire.transformShape(aTrsf)
myWireProfile=Part.Wire([aWire, aMirroredWire])
}}
}}

So far we have built only a half profile. Instead of building the whole profile
Bislang haben wir nur ein halbes Profil erstellt. Anstatt das ganze Profil zu bauen
the same way, we can just mirror what we did and glue both halves together.
Auf die gleiche Weise können wir einfach spiegeln, was wir getan haben, und beide Hälften zusammenkleben. Zuerst erstellen wir eine Matrix. Eine Matrix ist ein sehr gebräuchlicher Weg, um Transformationen auf Objekte in der 3D Welt anzuwenden, da sie in einer Struktur alle grundlegenden Transformationen, denen 3D Objekte unterzogen werden können (Verschieben, Drehen und Skalieren) enthalten. Nachdem wir die Matrix erstellt haben, spiegeln wir sie, dann erstellen wir eine Kopie unseres Drahtes und wenden die Transformationsmatrix darauf an. Wir haben jetzt zwei Drähte, und können wir einen dritten Draht aus ihnen machen, da Drähte eigentlich Listen von Kanten sind.
We first create a matrix. A matrix is a very common way to apply transformations

to objects in the 3D world, since it can contain in one structure all basic
transformations that 3D objects can undergo (move, rotate and scale).
After we create the matrix we mirror it, then we create a copy of our wire
with that transformation matrix applied to it. We now have two wires, and
we can make a third wire out of them, since wires are actually lists of edges.
{{Code|code=
{{Code|code=
...
myFaceProfile=Part.Face(myWireProfile)
myFaceProfile=Part.Face(myWireProfile)
aPrismVec=Base.Vector(0,0,myHeight)
aPrismVec=App.Vector(0, 0, myHeight)
myBody=myFaceProfile.extrude(aPrismVec)
myBody=myFaceProfile.extrude(aPrismVec)
myBody=myBody.makeFillet(myThickness/12.0,myBody.Edges)

myBody=myBody.makeFillet(myThickness / 12.0, myBody.Edges)
}}
}}

Now that we have a closed wire, it can be turned into a face. Once we have a face,
Nun, da wir einen geschlossenen Draht haben, kann er in eine Fläche verwandelt werden. Sobald wir eine Fläche haben, können wir es extrudieren. Auf diese Weise machen wir einen Festkörper. Dann wenden wir eine schöne kleine Verrundung auf unser Objekt an, weil wir uns um gutes Design kümmern, nicht wahr?
we can extrude it. In doing so, we make a solid. Then we apply a nice little

fillet to our object because we care about good design, don't we?
{{Code|code=
{{Code|code=
...
neckLocation=Base.Vector(0,0,myHeight)
neckNormal=Base.Vector(0,0,1)
neckLocation=App.Vector(0, 0, myHeight)
neckNormal=App.Vector(0, 0, 1)
myNeckRadius = myThickness / 4.

myNeckHeight = myHeight / 10
myNeckRadius = myThickness / 4.
myNeck = Part.makeCylinder(myNeckRadius,myNeckHeight,neckLocation,neckNormal)
myNeckHeight = myHeight / 10.
myNeck = Part.makeCylinder(myNeckRadius, myNeckHeight, neckLocation, neckNormal)
}}
}}

At this point, the body of our bottle is made, but we still need to create a neck. So we
An diesem Punkt ist der Körper unserer Flasche hergestellt, aber wir müssen noch einen Hals schaffen. Wir stellen einen neuen Körper mit einem Zylinder her.
make a new solid, with a cylinder.

{{Code|code=
{{Code|code=
...
myBody = myBody.fuse(myNeck)
myBody = myBody.fuse(myNeck)
}}
}}

The fuse operation, which in other applications is sometimes called a union, is very
Der Verschmelzungsoperation ist sehr leistungsstark. Sie kümmert sich um das Kleben, was geklebt werden muss, und entfernt Teile, die entfernt werden müssen.
powerful. It will take care of gluing what needs to be glued and remove parts that

need to be removed.
{{Code|code=
{{Code|code=
return myBody
...
return myBody
}}
}}

Then, we return our Part solid as the result of our function.
Dann geben wir als Ergebnis unserer Funktion unseren Part Volumenkörper zurück.

{{Code|code=
{{Code|code=
el = makeBottle()
el = makeBottleTut()
Part.show(el)
Part.show(el)
}}
}}
Finally, we call the function to actually create the part, then make it visible.


Schließlich rufen wir die Funktion auf, um das Teil tatsächlich zu erstellen und es dann sichtbar zu machen.
==Box pierced==
{{Top}}
Here is a complete example of building a pierced box.
<span id="Example:_Pierced_box"></span>
==Beispiel: Durchbohrter Quader==

Hier ist ein vollständiges Beispiel für den Bau eines durchbohrten Quaders.

Der Aufbau erfolgt von einer Seite nach der anderen. Wenn der Würfel fertig ist, wird er durch das Durchschneiden eines Zylinders ausgehöhlt.


The construction is done one side at a time; when the cube is finished, it is hollowed out by cutting a cylinder through it.
{{Code|code=
{{Code|code=
import Draft, Part, FreeCAD, math, PartGui, FreeCADGui, PyQt4
import FreeCAD as App
from math import sqrt, pi, sin, cos, asin
import Part, math
from FreeCAD import Base


size = 10
size = 10
poly = Part.makePolygon( [ (0,0,0), (size, 0, 0), (size, 0, size), (0, 0, size), (0, 0, 0)])
poly = Part.makePolygon([(0, 0, 0), (size, 0, 0), (size, 0, size), (0, 0, size), (0, 0, 0)])


face1 = Part.Face(poly)
face1 = Part.Face(poly)
Line 835: Line 903:
face6 = Part.Face(poly)
face6 = Part.Face(poly)
myMat = FreeCAD.Matrix()
myMat = App.Matrix()

myMat.rotateZ(math.pi/2)
myMat.rotateZ(math.pi / 2)
face2.transformShape(myMat)
face2.transformShape(myMat)
face2.translate(FreeCAD.Vector(size, 0, 0))
face2.translate(App.Vector(size, 0, 0))


myMat.rotateZ(math.pi/2)
myMat.rotateZ(math.pi / 2)
face3.transformShape(myMat)
face3.transformShape(myMat)
face3.translate(FreeCAD.Vector(size, size, 0))
face3.translate(App.Vector(size, size, 0))


myMat.rotateZ(math.pi/2)
myMat.rotateZ(math.pi / 2)
face4.transformShape(myMat)
face4.transformShape(myMat)
face4.translate(FreeCAD.Vector(0, size, 0))
face4.translate(App.Vector(0, size, 0))

myMat = App.Matrix()


myMat = FreeCAD.Matrix()
myMat.rotateX(-math.pi / 2)
myMat.rotateX(-math.pi/2)
face5.transformShape(myMat)
face5.transformShape(myMat)


face6.transformShape(myMat)
face6.transformShape(myMat)
face6.translate(FreeCAD.Vector(0,0,size))
face6.translate(App.Vector(0, 0, size))

myShell = Part.makeShell([face1,face2,face3,face4,face5,face6])


myShell = Part.makeShell([face1, face2, face3, face4, face5, face6])
mySolid = Part.makeSolid(myShell)
mySolid = Part.makeSolid(myShell)
mySolidRev = mySolid.copy()
mySolidRev.reverse()


myCyl = Part.makeCylinder(2,20)
myCyl = Part.makeCylinder(2, 20)
myCyl.translate(FreeCAD.Vector(size/2, size/2, 0))
myCyl.translate(App.Vector(size / 2, size / 2, 0))


cut_part = mySolidRev.cut(myCyl)
cut_part = mySolid.cut(myCyl)


Part.show(cut_part)
Part.show(cut_part)
}}
}}
{{Top}}
== Loading and Saving ==
<span id="Loading_and_saving"></span>
There are several ways to save your work in the Part module. You can
==Laden und Speichern==
of course save your FreeCAD document, but you can also save Part

objects directly to common CAD formats, such as BREP, IGS, STEP and STL.
Es gibt mehrere Möglichkeiten, deine Arbeit zu speichern. Du kannst natürlich dein FreeCAD Dokument speichern, aber Du kannst auch [[Part_Workbench/de|Part]] Objekte direkt in gängigen CAD Formaten wie BREP, IGS, STEP und STL speichern.

Das Speichern einer Form in einer Datei ist einfach. Es stehen die Methoden {{incode|exportBrep()}}, {{incode|exportIges()}}, {{incode|exportStep()}} und {{incode|exportStl()}} für alle Formobjekte zur Verfügung. Also, ausführen:


Saving a shape to a file is easy. There are exportBrep(), exportIges(),
exportStl() and exportStep() methods available for all shape objects.
So, doing:
{{Code|code=
{{Code|code=
import Part
import Part
s = Part.makeBox(0,0,0,10,10,10)
s = Part.makeBox(10, 10, 10)
s.exportStep("test.stp")
s.exportStep("test.stp")
}}
}}

will save our box into a STEP file. To load a BREP,
wird unseren Quader in eine STEP Datei gespeichert. Um eine BREP , IGES oder STEP Datei zu laden:
IGES or STEP file:

{{Code|code=
{{Code|code=
import Part
import Part
Line 888: Line 956:
s.read("test.stp")
s.read("test.stp")
}}
}}

To convert an '''.stp''' file to an '''.igs''' file:
Um eine STEP Datei in eine IGS Datei umzuwandeln:

{{Code|code=
{{Code|code=
import Part
import Part
Line 895: Line 965:
s.exportIges("file.igs") # outbound file igs
s.exportIges("file.igs") # outbound file igs
}}
}}
{{Top}}
Note that importing or opening BREP, IGES or STEP files can also be done
directly from the File → Open or File → Import menu, while exporting
can be done with File → Export.

{{docnav|Mesh Scripting|Mesh to Part}}

{{Userdocnavi}}

[[Category:Poweruser Documentation/de]]

[[Category:Python Code]]


{{Docnav/de
|[[FreeCAD_Scripting_Basics/de|FreeCAD Grundlagen Skripten]]
|[[Mesh_Scripting|Netz Skripten]]
}}


{{Powerdocnavi{{#translation:}}}}
{{clear}}
[[Category:Developer Documentation{{#translation:}}]]
[[Category:Python Code{{#translation:}}]]

Latest revision as of 12:41, 13 October 2023

Einleitung

Hier wird erklärt, wie sich der Arbeitsbereich Part direkt aus dem FreeCAD-Python-Interpreter oder aus einem externen Skript heraus steuern lässt. Unter Skripten und FreeCAD Grundlagen Skripten finden sich weitere Informationen über die Funktionsweise von Python-Skripten in FreeCAD. Für Python-Anfänger ist es eine gute Idee, zuerst die Einführung in Python zu lesen.

Siehe auch

Klassendiagramm

Dies ist ein Überblick über die wesentlichen Klassen des Arbeitsbereichs Part in Form eines UML-Diagramms. Siehe Unified Modeling Language :

Python-Klassen des Arbeitsbereichs Part
Python-Klassen des Arbeitsbereichs Part

Anfang

Geometrie

Geometrische Objekte sind die Bausteine aller topologischen Objekte:

  • Geom Basisklasse der geometrischen Objekte
  • Line Eine gerade Linie im Raum, definiert durch den Start- und Endpunkt
  • Circle Kreis oder Kreissegment, definiert durch einen Mittelpunkt sowie Start- und Endpunkt
  • Usw.

Anfang

Topologie

Die folgenden topologischen Datentypen stehen zur Verfügung:

  • Compound Eine Gruppe von beliebigen topologischen Objekten.
  • Compsolid Ein zusammengesetzter Körper (composite solid) ist ein Satz (eine Menge) von Körpern, die über ihre Flächen verbunden sind. Dies erweitert das Konzept von WIRE and SHELL auf (Fest-)Körper (solids).
  • Solid Ein Teil des (Konstruktion-)Raumes, der durch eine geschlossene Hülle begrenzt ist. Ein Solid (Festkörper) ist dreidimensional.
  • Shell Hülle = Ein Satz (eine Menge) von über ihre Kanten verbundenen Flächen. Eine Hülle kann offen oder geschlossen sein.
  • Face In 2D ist es ein Teil einer Ebene; in 3D ist es ein Teil einer Oberfläche (Trägerfläche). Die Form wird durch Konturen begrenzt (getrimmt). Ein Face (eine Fläche) ist zweidimensional (hat keine Wandstärke).
  • Wire Ein Satz von über ihre Endpunkten verknüpften Kanten. Ein "Wire" kann eine offene oder geschlossene Form haben, je nach dem ob Start- und Endpunkt verbunden sind oder nicht.
  • Edge Ein topologisches Element (Kante) das einer begrenzten Kurve entspricht. Eine Kante ist generell durch Knoten(-punkte) (Vertizes) begrenzt. Eine Kante (Edge) ist eindimensional (hat keine radiale Ausdehnung).
  • Vertex Ein topologisches Element das einem (Knoten-)Punkt entspricht. Es ist nulldimensional.
  • Shape (Form) ist der Oberbegriff für all die zuvor aufgezählten Elemente.

Anfang

Beispiel: Einfache Topologie erstellen

Wire

Wir werden nun eine Topologie erstellen, indem wir sie mit einfacheren Geometrien konstruieren. Als Beispiel verwenden wir ein Teil, wie im Bild zu sehen, das aus vier Knoten, zwei Kreisen und zwei Linien besteht.

Anfang

Geometrie erstellen

Zuerst erstellen wir die individuellen geometrischen Teile dieses Drahtes (Wire). Dabei stellen wir sicher, dass die Teile, die später verbunden werden, dieselben Knoten verwenden.

Also erstellen wir zuerst die (Knoten-)Punkte (Vertices/Vertexes):

import FreeCAD as App
import Part
V1 = App.Vector(0, 10, 0)
V2 = App.Vector(30, 10, 0)
V3 = App.Vector(30, -10, 0)
V4 = App.Vector(0, -10, 0)

Anfang

Bogen

Circle


Für jeden Bogen benötigen wir einen Hilfspunkt:

VC1 = App.Vector(-10, 0, 0)
C1 = Part.Arc(V1, VC1, V4)
VC2 = App.Vector(40, 0, 0)
C2 = Part.Arc(V2, VC2, V3)

Anfang

Linie

Line


Die Linienabschnitte können aus zwei Punkten erstellt werden:

L1 = Part.LineSegment(V1, V2)
L2 = Part.LineSegment(V3, V4)

Anfang

Alles zusammensetzen

Der letzte Schritt besteht darin, die geometrischen Basiselemente zusammenzusetzen und zu einer topologischen Form (Shape) zu vereinigen:

S1 = Part.Shape([C1, L1, C2, L2])

Anfang

Ein prismatisches Objekt erstellen

Jetzt wird der Draht in eine Richtung extrudiert und so eine wirkliche 3D-Form erstellt:

W = Part.Wire(S1.Edges)
P = W.extrude(App.Vector(0, 0, 10))

Anfang

Alles anzeigen

Part.show(P)

Anfang

Grundformen erstellen

Topologische Grundobjekte können ganz einfach mit den Methoden make...() aus dem Arbeitsbereich Part erstellen:

b = Part.makeBox(100, 100, 100)
Part.show(b)

Einige verfügbare make...() Methoden:

  • makeBox(l, w, h, [p, d]) Erstellt einen Quader, der sich in p befindet und in die Richtung d zeigt, mit den Abmessungen (l,w,h).
  • makeCircle(radius) Erstellt einen Kreis mit einem gegebenen Radius.
  • makeCone(radius1, radius2, height) Erstellt einen Kegel mit den gegebenen Radien und der Höhe.
  • makeCylinder(radius, height) Erstellt einen Zylinder mit gegebenen Radius und Höhe.
  • makeLine((x1, y1, z1), (x2, y2, z2)) Erstellt eine Linie aus zwei Punkten.
  • makePlane(length, width) Erstellt eine Ebene mit Länge und Breite.
  • makePolygon(list) Erstellt ein Polygon aus einer Liste von Punkten.
  • makeSphere(radius) Erstellt eine Kugel mit einem bestimmten Radius.
  • makeTorus(radius1, radius2) Erstellt einen Torus mit den gegebenen Radien.

Siehe die Seite Part API oder diese autogenerated Python Part API documentation für eine vollständige Liste der verfügbaren Methoden des Arbeitsbereichs Part.

Anfang

Module Importieren

Zuerst müssen wir das FreeCAD-Modul und den Arbeitsbereich Part importieren, damit wir ihre Inhalte in Python verwenden können:

import FreeCAD as App
import Part

Anfang

Einen Vektor erstellen

Vektoren gehören zu den wichtigsten Informationsbestandteilen beim Erstellen von Formen. Sie enthalten in der Regel (aber nicht zwangsläufig immer) drei Zahlen, die kartesischen Koordinaten x, y und z. Und so wird ein Vektor erstellt:

myVector = App.Vector(3, 2, 0)

Wir haben soeben einen Vektor mit den Koordinaten x = 3, y = 2, z = 0 erstellt. Im Arbeitsbereich Part werden Vektoren überall verwendet. Part-Formen verwenden auch eine andere Art von Punktdarstellung namens Knoten (Vertex), die einfach ein Behälter für einen Vektor ist. So greift man auf den Vektor eines Knoten zu:

myVertex = myShape.Vertexes[0]
print(myVertex.Point)
> Vector (3, 2, 0)

Anfang

Eine Kante erstellen

Eine Kante ist nichts anderes als eine Linie mit zwei Knoten:

edge = Part.makeLine((0, 0, 0), (10, 0, 0))
edge.Vertexes
> [<Vertex object at 01877430>, <Vertex object at 014888E0>]

Hinweis: Eine Kante kann auch durch Übergabe von zwei Vektoren erstellt werden:

vec1 = App.Vector(0, 0, 0)
vec2 = App.Vector(10, 0, 0)
line = Part.LineSegment(vec1, vec2)
edge = line.toShape()

So findet man die Länge und den Mittelpunkt einer Kante:

edge.Length
> 10.0
edge.CenterOfMass
> Vector (5, 0, 0)

Anfang

Die Form auf den Bildschirm bringen

Bisher haben wir ein Kantenobjekt erstellt, das aber nirgendwo auf dem Bildschirm erscheint. Das liegt daran, dass die FreeCAD-3D-Szene nur etwas anzeigt, wenn man ihr sagt, dass sie es anzeigen soll. Um das zu tun, verwenden wir folgende einfache Methode:

Part.show(edge)

Die Anzeigefunktion (.show) erzeugt ein Objekt in unserem FreeCAD-Dokument und weist ihm unsere Form "edge" zu. Sie wird verwendet, wenn es an der Zeit ist, das Erstellte auf dem Bildschirm anzuzeigen.

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Einen Draht erstellen

Ein Draht (Wire) ist eine Linie aus mehreren Kanten und kann aus einer Liste von Kanten oder sogar einer Liste von Drähten erstellt werden:

edge1 = Part.makeLine((0, 0, 0), (10, 0, 0))
edge2 = Part.makeLine((10, 0, 0), (10, 10, 0))
wire1 = Part.Wire([edge1, edge2]) 
edge3 = Part.makeLine((10, 10, 0), (0, 10, 0))
edge4 = Part.makeLine((0, 10, 0), (0, 0, 0))
wire2 = Part.Wire([edge3, edge4])
wire3 = Part.Wire([wire1, wire2])
wire3.Edges
> [<Edge object at 016695F8>, <Edge object at 0197AED8>, <Edge object at 01828B20>, <Edge object at 0190A788>]
Part.show(wire3)

Part.show(wire3) zeigt die 4 Kanten, die unseren Draht bilden (in der 3D-Ansicht) an. Weitere nützliche Informationen können leicht abgerufen werden:

wire3.Length
> 40.0
wire3.CenterOfMass
> Vector (5, 5, 0)
wire3.isClosed()
> True
wire2.isClosed()
> False

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Eine Fläche erstellen

Nur Flächen (Faces), die aus geschlossenen Drähten erstellt wurden, sind gültig. In diesem Beispiel ist wire3 ein geschlossener Draht, aber wire2 ist kein geschlossener Draht (siehe oben).

face = Part.Face(wire3)
face.Area
> 99.99999999999999
face.CenterOfMass
> Vector (5, 5, 0)
face.Length
> 40.0
face.isValid()
> True
sface = Part.Face(wire2)
sface.isValid()
> False

Nur Flächen haben einen Flächeninhalt (area), Drähte und Kanten haben keinen.

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Einen Kreis erstellen

So kann ein Kreis erstellt werden:

circle = Part.makeCircle(10)
circle.Curve
> Circle (Radius : 10, Position : (0, 0, 0), Direction : (0, 0, 1))

Wenn er an einer bestimmten Stelle und mit einer bestimmten Ausrichtung erstellt werden soll:

ccircle = Part.makeCircle(10, App.Vector(10, 0, 0), App.Vector(1, 0, 0))
ccircle.Curve
> Circle (Radius : 10, Position : (10, 0, 0), Direction : (1, 0, 0))

ccircle wird mit dem Abstand 10 vom X-Ursprung erstellt und ist nach außen entlang der X-Achse ausgerichtet. Hinweis: makeCircle() akzeptiert nur einen App.Vector() für die Position und normale Parameter, keine Tupel. Du kannst auch einen Teil des Kreises durch Angabe eines Anfangs- und eines Endwinkels erstellen:

from math import pi
arc1 = Part.makeCircle(10, App.Vector(0, 0, 0), App.Vector(0, 0, 1), 0, 180)
arc2 = Part.makeCircle(10, App.Vector(0, 0, 0), App.Vector(0, 0, 1), 180, 360)

Winkel sollten in Grad angegeben werden. Liegt ein Wert in Bogenmaß vor, wird er einfach mit folgender Formel umgewandelt: Grad = Bogenmaß * 180/pi oder mit Hilfe des Python-Moduls math:

import math
degrees = math.degrees(radians)

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Einen Bogen über Punkte erstellen

Leider gibt es keine Funktion makeArc(), aber wir haben die Funktion Part.Arc() um einen Bogen (Arc) durch drei Punkte zu erzeugen. Sie erzeugt ein Arc-Objekt, das den Startpunktes mit dem Endpunkt über den Mittelpunkt verbindet. Die Funktion toShape() des Arc-Objekts muss aufgerufen werden, um ein Edge-Objekt zu erhalten, wie bei der Verwendung von Part.LineSegment anstelle von Part.makeLine.

arc = Part.Arc(App.Vector(0, 0, 0), App.Vector(0, 5, 0), App.Vector(5, 5, 0))
arc
> <Arc object>
arc_edge = arc.toShape()
Part.show(arc_edge)

Arc() akzeptiert nur App.Vector() für Punkte, aber keine Tupel. Einen Bogen kann man auch durch Verwendung eines Kreisabschnitts erhalten:

from math import pi
circle = Part.Circle(App.Vector(0, 0, 0), App.Vector(0, 0, 1), 10)
arc = Part.Arc(circle,0,pi)

Bögen sind gültige Kanten wie Linien, so dass sie auch in Drähten verwendet werden können.

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Ein Vieleck erstellen

Ein Vieleck (Polygon) ist einfach ein Draht mit mehreren geraden Kanten. Die Funktion makePolygon() nimmt eine Liste von Punkten entgegen und erstellt einen Draht durch diese Punkte:

lshape_wire = Part.makePolygon([App.Vector(0, 5, 0), App.Vector(0, 0, 0), App.Vector(5, 0, 0)])

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Eine Bézier-Kurve erstellen

Bézier-Kurven werden verwendet, um weiche Kurven mit einer Reihe von Polen (Punkten) und optionalen Gewichten zu modellieren. Die folgende Funktion erstellt eine Part.BezierCurve() aus einer Reihe von FreeCAD.Vector() Punkten. (Hinweis: Soll ein einzelner Pol oder ein Gewicht mit "get" und "set" (-Methoden und Indizes) angesprochen werden, beginnen die Indizes bei 1, nicht bei 0.)

def makeBCurveEdge(Points):
   geomCurve = Part.BezierCurve()
   geomCurve.setPoles(Points)
   edge = Part.Edge(geomCurve)
   return(edge)

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Eine Ebene erstellen

Eine Ebene (Plane) ist eine ebene rechteckige Fläche. Die Methode, mit der eine Ebene erstellt wird, ist makePlane(length, width, [start_pnt, dir_normal]). Standardmäßig sind start_pnt = Vektor(0, 0, 0) und dir_normal = Vektor(0, 0, 1). Ist dir_normal = Vector(0, 0, 1) wird eine Ebene, die in Richtung der positiven Z-Achse zeigt, erstellt, während dir_normal = Vector(1, 0, 0) eine Ebene erzeugt, die in Richtung der positiven X-Achse zeigt:

plane = Part.makePlane(2, 2)
plane
> <Face object at 028AF990>
plane = Part.makePlane(2, 2, App.Vector(3, 0, 0), App.Vector(0, 1, 0))
plane.BoundBox
> BoundBox (3, 0, 0, 5, 0, 2)

BoundBox ist ein Quader, der die Ebene einschließt, mit einer Diagonale, die bei (3, 0, 0) beginnt und bei (5, 0, 2) endet. Hier ist die Ausdehnung der BoundBox entlang der Y-Achse Null, da unsere Form völlig eben ist.

Hinweis: makePlane() akzeptiert nur App.Vector() für start_pnt und dir_normal, nicht aber Tupel.

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Eine Ellipse erstellen

Es gibt mehrere Möglichkeiten, eine Ellipse zu erstellen:

Part.Ellipse()

Erzeugt eine Ellipse mit Hauptradius 2 und Nebenradius 1 mit dem Mittelpunkt bei (0,0,0).

Part.Ellipse(Ellipse)

Erstellt eine Kopie der angegebenen Ellipse.

Part.Ellipse(S1, S2, Center)

Erzeugt eine Ellipse, die auf den Punkt Mitte zentriert ist, an dem die Ebene der Ellipse definiert ist durch Mittelpunkt, S1 und S2, ihre Hauptachse definiert ist durch Mittelpunkt und S1, sein Hauptradius ist der Abstand zwischen Mittelpunkt und S1, und sein kleiner Radius ist der Abstand zwischen S2 und der Hauptachse.

Part.Ellipse(Center, MajorRadius, MinorRadius)

Erstellt eine Ellipse mit Haupt- und Nebenradien Hauptradius und Nebenradius, die sich in der durch den Mittelpunkt definierten Ebene und der Normalen (0,0,1) befinden.

eli = Part.Ellipse(App.Vector(10, 0, 0), App.Vector(0, 5, 0), App.Vector(0, 0, 0))
Part.show(eli.toShape())

Im obigen Code haben wir S1, S2 und Mitte überschritten. Ähnlich wie Arc, Ellipse erzeugt ein Ellipsenobjekt, aber keine Kante, also müssen wir es in eine Kante mit toShape() zur Anzeige konvertieren.

Hinweis: Ellipse() akzeptiert nur App.Vector() für Punkte, nicht aber für Tupel.

eli = Part.Ellipse(App.Vector(0, 0, 0), 10, 5)
Part.show(eli.toShape())

Für den obigen Ellipsenkonstruktor haben wir Mitte, HauptRadius und NebenRadius überschritten.

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Erstellen eines Torus

Verwende makeTorus(radius1, radius2, [pnt, dir, Winkel1, Winkel2, Winkel]). Standardmäßig ist pnt = Vektor(0, 0, 0), dir = Vektor(0, 0, 1), Winkel1 = 0, Winkel2 = 360 und Winkel = 360. Betrachte einen Torus als kleinen Kreis, der entlang eines großen Kreises verläuft. Radius1 ist der Radius des großen Kreises, Radius2 ist der Radius des kleinen Kreises, pnt ist der Mittelpunkt des Torus und dir ist die Normalenrichtung. winkel1 und winkel2 sind Winkel in Grad für den kleinen Kreis; der letzte Winkelparameter besteht darin, einen Schnitt von den Torus:

torus = Part.makeTorus(10, 2)

Der obige Code erzeugt einen Torus mit Durchmesser 20 (Radius 10) und Dicke 4 (kleiner Kreisradius 2)

tor=Part.makeTorus(10, 5, App.Vector(0, 0, 0), App.Vector(0, 0, 1), 0, 180)

Der obige Code erzeugt eine Scheibe des Torus.

tor=Part.makeTorus(10, 5, App.Vector(0, 0, 0), App.Vector(0, 0, 1), 0, 360, 180)

Der obige Code erzeugt einen Halbtorus; nur der letzte Parameter wird geändert. d.h. die restlichen Winkel sind Standardwerte. Die Angabe des Winkels 180 bewirkt den Torus von 0 bis 180, d.h. einen halben Torus, erzeugen.

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Kasten oder Quader erstellen

Verwendung von makeBox(Länge, Breite, Höhe, [pnt, dir]). Standardmäßig werden pnt = Vektor(0, 0, 0) und dir = Vektor(0, 0, 1) verwendet.

box = Part.makeBox(10, 10, 10)
len(box.Vertexes)
> 8

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Erstelle eine Kugel

Mit makeSphere(radius, [pnt, dir, winkel1, winkel2, winkel3]). Standardmäßig pnt = Vektor(0, 0, 0), dir = Vektor(0, 0, 1), Winkel1 = -90, Winkel2 = 90 und Winkel3 = 360. Winkel1 und Winkel2 sind das vertikale Minimum und Maximum der Kugel, Winkel3 ist der Kugeldurchmesser.

sphere = Part.makeSphere(10)
hemisphere = Part.makeSphere(10, App.Vector(0, 0, 0), App.Vector(0, 0, 1), -90, 90, 180)

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Erstellen eines Zylinders

Verwende makeCylinder(Radius, Höhe, [pnt, dir, Winkel]). Standardmäßig pnt = Vektor(0, 0, 0), dir = Vektor(0, 0, 1) und Winkel = 360.

cylinder = Part.makeCylinder(5, 20)
partCylinder = Part.makeCylinder(5, 20, App.Vector(20, 0, 0), App.Vector(0, 0, 1), 180)

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Erstellen eines Kegels

Verwendung makeCone(radius1, radius2, höhe, [pnt, dir, winkel]). Standardmäßig pnt = Vektor(0, 0, 0), dir = Vektor(0, 0, 1) und Winkel = 360.

cone = Part.makeCone(10, 0, 20)
semicone = Part.makeCone(10, 0, 20, App.Vector(20, 0, 0), App.Vector(0, 0, 1), 180)

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Formen ändern

Es gibt verschiedene Möglichkeiten, Formen zu ändern. Einige sind einfache Transformationsoperationen wie das Verschieben oder Drehen von Formen, andere sind komplexer, wie die Vereinigung und die Differenz, das Subtrahieren einer Form von einer anderen.

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Transformationsvorgänge

Verschieben einer Form

Verschieben ist das Bewegen einer Form von einem Ort zum anderen. Jede Form (Kante, Fläche, Würfel, usw...) kann auf die gleiche Weise verschoben werden:

myShape = Part.makeBox(2, 2, 2)
myShape.translate(App.Vector(2, 0, 0))

Dadurch wird die Form "myShape" um 2 Einheiten in X-Richtung verschoben.

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Drehen einer Form

Um eine Form zu drehen, muss ein Drehpunkt (auf der Achse), die (Ausrichtung der) Achse und der Drehwinkel angegeben werden:

myShape.rotate(App.Vector(0, 0, 0),App.Vector(0, 0, 1), 180)

Der obige Code dreht die Form um 180° um die Z-Achse.

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Matrix-Transformationen

Eine Matrix ist eine sehr bequeme Möglichkeit, in der 3D Welt Transformationen zu speichern. In einer einzigen Matrix können Werte für das Verschieben, Drehen und Skalieren festgelegt werden, die auf ein Objekt angewendet werden sollen. Zum Beispiel:

myMat = App.Matrix()
myMat.move(App.Vector(2, 0, 0))
myMat.rotateZ(math.pi/2)

Hinweis: FreeCAD-Matrizen arbeiten mit Bogenmaß. Außerdem können fast alle Matrix-Operationen die einen Vektor akzeptieren, auch drei Zahlen akzeptieren, so dass diese beiden Zeilen dasselbe tun:

myMat.move(2, 0, 0)
myMat.move(App.Vector(2, 0, 0))

Wenn unsere Matrix einmal festgelegt ist, können wir sie auf unsere Form anwenden. FreeCAD bietet zwei Methoden, um das zu tun: transformShape() und transformGeometry(). Der Unterschied ist, dass man bei der ersten sicher sein kann, dass keine Verformungen auftreten (siehe Skalieren einer Form unten). Wir können unsere Transformation wie folgt anwenden:

myShape.transformShape(myMat)

oder

myShape.transformGeometry(myMat)

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Skalieren einer Form

Das Skalieren einer Form ist eine gefährlichere Operation, denn im Gegensatz zum Verschieben oder Drehen kann ungleichmäßiges Skalieren (mit unterschiedlichen Werten für X, Y und Z) die Struktur der Form verändern. Beispielsweise kann das Skalieren eines Kreises, mit einem höheren Wert für horizontal als für vertikal, ihn in eine Ellipse umwandeln, die sich mathematisch ganz anders verhält. Für das Skalieren kann transformShape() nicht verwendet werden, wir müssen transformGeometry() verwenden:

myMat = App.Matrix()
myMat.scale(2, 1, 1)
myShape=myShape.transformGeometry(myMat)

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Boolesche Operationen

Differenz

Das Subtrahieren einer Form von einer anderen Form wird in FreeCAD "Differenz" genannt (engl. Cut), und so wird es gemacht:

cylinder = Part.makeCylinder(3, 10, App.Vector(0, 0, 0), App.Vector(1, 0, 0))
sphere = Part.makeSphere(5, App.Vector(5, 0, 0))
diff = cylinder.cut(sphere)

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Schnitt

Die Überschneidung zweier Formen, also das "gemeinsame" (engl. Common) Volumen, wird "Schnitt"(-objekt,) genannt, und so wird es gemacht:

cylinder1 = Part.makeCylinder(3, 10, App.Vector(0, 0, 0), App.Vector(1, 0, 0))
cylinder2 = Part.makeCylinder(3, 10, App.Vector(5, 0, -5), App.Vector(0, 0, 1))
common = cylinder1.common(cylinder2)

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Vereinigung

Das zusammenfügen von Formen wird "Vereinigung" genannt und funktioniert auf dieselbe Weise:

cylinder1 = Part.makeCylinder(3, 10, App.Vector(0, 0, 0), App.Vector(1, 0, 0))
cylinder2 = Part.makeCylinder(3, 10, App.Vector(5, 0, -5), App.Vector(0, 0, 1))
fuse = cylinder1.fuse(cylinder2)

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Schnittkurve

Eine "Schnittkurve" ist der Schnitt (der Hüllflächen) einer Festkörper-Form und einer ebenen Form. Rückgabeobjekt ist eine Schnittkurve, eine Verbundkurve, die aus Kanten besteht.

cylinder1 = Part.makeCylinder(3, 10, App.Vector(0, 0, 0), App.Vector(1, 0, 0))
cylinder2 = Part.makeCylinder(3, 10, App.Vector(5, 0, -5), App.Vector(0, 0, 1))
section = cylinder1.section(cylinder2)
section.Wires
> []
section.Edges
> [<Edge object at 0D87CFE8>, <Edge object at 019564F8>, <Edge object at 0D998458>, 
 <Edge  object at 0D86DE18>, <Edge object at 0D9B8E80>, <Edge object at 012A3640>, 
 <Edge object at 0D8F4BB0>]

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Extrusion

Extrusion ist das Bewegen einer flachen Form in eine bestimmte Richtung, und hat als Ergebnis einen Festkörper. Ein ungefüllter Kreis (circle) wird durch Verschieben zu einem Hohlzylinder (tube):

circle = Part.makeCircle(10)
tube = circle.extrude(App.Vector(0, 0, 2))

Ist der Kreis gefüllt, also eine Scheibe/Fläche (disc), erhält man einen Festkörper-Zylinder:

wire = Part.Wire(circle)
disc = Part.Face(wire)
cylinder = disc.extrude(App.Vector(0, 0, 2))

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Formen untersuchen

Du kannst die topologische Datenstruktur leicht erkunden:

import Part
b = Part.makeBox(100, 100, 100)
b.Wires
w = b.Wires[0]
w
w.Wires
w.Vertexes
Part.show(w)
w.Edges
e = w.Edges[0]
e.Vertexes
v = e.Vertexes[0]
v.Point

Durch tippen der obigen Zeilen in den Python Interpreter, erhälst du eine gutes Verständnis der Struktur von Teilobjekten. Hier hat unser makeBox() Befehl eine feste Form geschaffen. Dieser Volumenkörper enthält, wie alle Teil Volumenkörper, Flächen. Flächen enthalten immer Drähte, d.h. Listen von Kanten, die die Fläche begrenzen. Jede Fläche hat mindestens einen geschlossenen Draht (sie kann mehr haben, wenn die Fläche ein Loch hat). In dem Draht können wir jede Kante einzeln betrachten, und innerhalb jeder Kante können wir siehe die Eckpunkte. Gerade Kanten haben offensichtlich nur zwei Knoten.

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Kantenanalyse

Im Falle einer Kante, die eine willkürliche Kurve ist, ist es am wahrscheinlichsten, dass du eine Diskretisierung durchführen möchtest. In FreeCAD werden die Kanten durch ihre Länge parametrisiert. Das bedeutet, dass du eine Kante/Kurve anhand ihrer Länge entlang laufen kannst:

import Part
box = Part.makeBox(100, 100, 100)
anEdge = box.Edges[0]
print(anEdge.Length)

Jetzt kannst du auf viele Eigenschaften der Kante zugreifen, indem du die Länge als Position verwendest. Das heißt, wenn die Kante 100 mm lang ist, ist die Startposition 0 und die Endposition 100.

anEdge.tangentAt(0.0)          # tangent direction at the beginning
anEdge.valueAt(0.0)            # Point at the beginning
anEdge.valueAt(100.0)          # Point at the end of the edge
anEdge.derivative1At(50.0)     # first derivative of the curve in the middle
anEdge.derivative2At(50.0)     # second derivative of the curve in the middle
anEdge.derivative3At(50.0)     # third derivative of the curve in the middle
anEdge.centerOfCurvatureAt(50) # center of the curvature for that position
anEdge.curvatureAt(50.0)       # the curvature
anEdge.normalAt(50)            # normal vector at that position (if defined)

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Verwendung einer Auswahl

Hier sehen wir nun, wie wir eine Auswahl verwenden können, die der Benutzer im Betrachter getroffen hat. Zuerst erstellen wir einen Kasten und zeigen ihn im Betrachter an.

import Part
Part.show(Part.makeBox(100, 100, 100))
Gui.SendMsgToActiveView("ViewFit")

Wähle nun einige Flächen oder Kanten aus. Mit diesem Skript kannst du über alle ausgewählten Objekte und deren Unterelemente iterieren:

for o in Gui.Selection.getSelectionEx():
    print(o.ObjectName)
    for s in o.SubElementNames:
        print("name: ", s)
        for s in o.SubObjects:
            print("object: ", s)

Wähle einige Kanten aus und dieses Skript berechnet die Länge:

length = 0.0
for o in Gui.Selection.getSelectionEx():
    for s in o.SubObjects:
        length += s.Length

print("Length of the selected edges: ", length)

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Beispiel: Die OCC Flasche

Ein typisches Beispiel, das auf der OpenCasCade Technology Website zu finden ist, ist der Bau einer Flasche. Dies ist auch eine gute Übung für FreeCAD. Wenn du unserem Beispiel unten und der OCC-Seite gleichzeitig folgst, wirst du sehen, wie gut OCC Strukturen in FreeCAD implementiert sind. Das Skript ist in der FreeCAD Installation enthalten (innerhalb des Ordners Mod/Part) und kann vom Python Interpreter durch Eintippen aufgerufen werden:

import Part
import MakeBottle
bottle = MakeBottle.makeBottle()
Part.show(bottle)

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Das Skript=

Für die Zwecke dieses Tutoriums werden wir eine reduzierte Version des Skripts in Betracht ziehen. In dieser Version wird die Flasche nicht ausgehöhlt, und der Flaschenhals wird nicht mit einem Gewinde versehen.

import FreeCAD as App
import Part, math

def makeBottleTut(myWidth = 50.0, myHeight = 70.0, myThickness = 30.0):
    aPnt1=App.Vector(-myWidth / 2., 0, 0)
    aPnt2=App.Vector(-myWidth / 2., -myThickness / 4., 0)
    aPnt3=App.Vector(0, -myThickness / 2., 0)
    aPnt4=App.Vector(myWidth / 2., -myThickness / 4., 0)
    aPnt5=App.Vector(myWidth / 2., 0, 0)

    aArcOfCircle = Part.Arc(aPnt2, aPnt3, aPnt4)
    aSegment1=Part.LineSegment(aPnt1, aPnt2)
    aSegment2=Part.LineSegment(aPnt4, aPnt5)

    aEdge1=aSegment1.toShape()
    aEdge2=aArcOfCircle.toShape()
    aEdge3=aSegment2.toShape()
    aWire=Part.Wire([aEdge1, aEdge2, aEdge3])

    aTrsf=App.Matrix()
    aTrsf.rotateZ(math.pi) # rotate around the z-axis

    aMirroredWire=aWire.copy()
    aMirroredWire.transformShape(aTrsf)
    myWireProfile=Part.Wire([aWire, aMirroredWire])

    myFaceProfile=Part.Face(myWireProfile)
    aPrismVec=App.Vector(0, 0, myHeight)
    myBody=myFaceProfile.extrude(aPrismVec)

    myBody=myBody.makeFillet(myThickness / 12.0, myBody.Edges)

    neckLocation=App.Vector(0, 0, myHeight)
    neckNormal=App.Vector(0, 0, 1)

    myNeckRadius = myThickness / 4.
    myNeckHeight = myHeight / 10.
    myNeck = Part.makeCylinder(myNeckRadius, myNeckHeight, neckLocation, neckNormal)
    myBody = myBody.fuse(myNeck)

    return myBody

el = makeBottleTut()
Part.show(el)

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Detaillierte Erklärung

import FreeCAD as App
import Part, math

Wir benötigen natürlich das Modul FreeCAD und den Arbeitsbereich Part.

def makeBottleTut(myWidth = 50.0, myHeight = 70.0, myThickness = 30.0):
    aPnt1=App.Vector(-myWidth / 2., 0, 0)
    aPnt2=App.Vector(-myWidth / 2., -myThickness / 4., 0)
    aPnt3=App.Vector(0, -myThickness / 2., 0)
    aPnt4=App.Vector(myWidth / 2., -myThickness / 4., 0)
    aPnt5=App.Vector(myWidth / 2., 0, 0)

Hier definieren wir unsere makeBottleTut Funktion. Diese Funktion kann aufgerufen werden ohne Argumente, wie wir es oben getan haben, in diesem Fall Standardwerte für Breite und Höhe, und Dicke verwendet werden. Dann definieren wir ein paar Punkte, die verwendet werden für den Aufbau unseres Basisprofils.

...
    aArcOfCircle = Part.Arc(aPnt2, aPnt3, aPnt4)
    aSegment1=Part.LineSegment(aPnt1, aPnt2)
    aSegment2=Part.LineSegment(aPnt4, aPnt5)

Hier definieren wir die Geometrie: einen Bogen, der aus drei Punkten besteht, und zwei Liniensegmente, die aus zwei Punkten bestehen.

...
    aEdge1=aSegment1.toShape()
    aEdge2=aArcOfCircle.toShape()
    aEdge3=aSegment2.toShape()
    aWire=Part.Wire([aEdge1, aEdge2, aEdge3])

Erinnerst du dich an den Unterschied zwischen Geometrie und Formen? Hier bauen wir Formen aus unserer Konstruktionsgeometrie. Drei Kanten (Kanten können gerade sein oder gebogen), dann einen Draht hergestellt aus diesen drei Kanten.

...
    aTrsf=App.Matrix()
    aTrsf.rotateZ(math.pi) # rotate around the z-axis

    aMirroredWire=aWire.copy()
    aMirroredWire.transformShape(aTrsf)
    myWireProfile=Part.Wire([aWire, aMirroredWire])

Bislang haben wir nur ein halbes Profil erstellt. Anstatt das ganze Profil zu bauen Auf die gleiche Weise können wir einfach spiegeln, was wir getan haben, und beide Hälften zusammenkleben. Zuerst erstellen wir eine Matrix. Eine Matrix ist ein sehr gebräuchlicher Weg, um Transformationen auf Objekte in der 3D Welt anzuwenden, da sie in einer Struktur alle grundlegenden Transformationen, denen 3D Objekte unterzogen werden können (Verschieben, Drehen und Skalieren) enthalten. Nachdem wir die Matrix erstellt haben, spiegeln wir sie, dann erstellen wir eine Kopie unseres Drahtes und wenden die Transformationsmatrix darauf an. Wir haben jetzt zwei Drähte, und können wir einen dritten Draht aus ihnen machen, da Drähte eigentlich Listen von Kanten sind.

...
    myFaceProfile=Part.Face(myWireProfile)
    aPrismVec=App.Vector(0, 0, myHeight)
    myBody=myFaceProfile.extrude(aPrismVec)

    myBody=myBody.makeFillet(myThickness / 12.0, myBody.Edges)

Nun, da wir einen geschlossenen Draht haben, kann er in eine Fläche verwandelt werden. Sobald wir eine Fläche haben, können wir es extrudieren. Auf diese Weise machen wir einen Festkörper. Dann wenden wir eine schöne kleine Verrundung auf unser Objekt an, weil wir uns um gutes Design kümmern, nicht wahr?

...
    neckLocation=App.Vector(0, 0, myHeight)
    neckNormal=App.Vector(0, 0, 1)

    myNeckRadius = myThickness / 4.
    myNeckHeight = myHeight / 10.
    myNeck = Part.makeCylinder(myNeckRadius, myNeckHeight, neckLocation, neckNormal)

An diesem Punkt ist der Körper unserer Flasche hergestellt, aber wir müssen noch einen Hals schaffen. Wir stellen einen neuen Körper mit einem Zylinder her.

...
    myBody = myBody.fuse(myNeck)

Der Verschmelzungsoperation ist sehr leistungsstark. Sie kümmert sich um das Kleben, was geklebt werden muss, und entfernt Teile, die entfernt werden müssen.

...
    return myBody

Dann geben wir als Ergebnis unserer Funktion unseren Part Volumenkörper zurück.

el = makeBottleTut()
Part.show(el)

Schließlich rufen wir die Funktion auf, um das Teil tatsächlich zu erstellen und es dann sichtbar zu machen.

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Beispiel: Durchbohrter Quader

Hier ist ein vollständiges Beispiel für den Bau eines durchbohrten Quaders.

Der Aufbau erfolgt von einer Seite nach der anderen. Wenn der Würfel fertig ist, wird er durch das Durchschneiden eines Zylinders ausgehöhlt.

import FreeCAD as App
import Part, math

size = 10
poly = Part.makePolygon([(0, 0, 0), (size, 0, 0), (size, 0, size), (0, 0, size), (0, 0, 0)])

face1 = Part.Face(poly)
face2 = Part.Face(poly)
face3 = Part.Face(poly)
face4 = Part.Face(poly)
face5 = Part.Face(poly)
face6 = Part.Face(poly)
     
myMat = App.Matrix()

myMat.rotateZ(math.pi / 2)
face2.transformShape(myMat)
face2.translate(App.Vector(size, 0, 0))

myMat.rotateZ(math.pi / 2)
face3.transformShape(myMat)
face3.translate(App.Vector(size, size, 0))

myMat.rotateZ(math.pi / 2)
face4.transformShape(myMat)
face4.translate(App.Vector(0, size, 0))

myMat = App.Matrix()

myMat.rotateX(-math.pi / 2)
face5.transformShape(myMat)

face6.transformShape(myMat)               
face6.translate(App.Vector(0, 0, size))

myShell = Part.makeShell([face1, face2, face3, face4, face5, face6])   
mySolid = Part.makeSolid(myShell)

myCyl = Part.makeCylinder(2, 20)
myCyl.translate(App.Vector(size / 2, size / 2, 0))

cut_part = mySolid.cut(myCyl)

Part.show(cut_part)

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Laden und Speichern

Es gibt mehrere Möglichkeiten, deine Arbeit zu speichern. Du kannst natürlich dein FreeCAD Dokument speichern, aber Du kannst auch Part Objekte direkt in gängigen CAD Formaten wie BREP, IGS, STEP und STL speichern.

Das Speichern einer Form in einer Datei ist einfach. Es stehen die Methoden exportBrep(), exportIges(), exportStep() und exportStl() für alle Formobjekte zur Verfügung. Also, ausführen:

import Part
s = Part.makeBox(10, 10, 10)
s.exportStep("test.stp")

wird unseren Quader in eine STEP Datei gespeichert. Um eine BREP , IGES oder STEP Datei zu laden:

import Part
s = Part.Shape()
s.read("test.stp")

Um eine STEP Datei in eine IGS Datei umzuwandeln:

import Part
 s = Part.Shape()
 s.read("file.stp")       # incoming file igs, stp, stl, brep
 s.exportIges("file.igs") # outbound file igs

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