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Description
Le Positionnement (Placement en anglais) est la fonction qu'utilise FreeCAD pour spécifier l'emplacement et la position (orientation) d'un objet dans l'espace. La fonction Positionnement peut être accessible de plusieurs manières :
- via un script Python à partir de la console, et de son API.
- ou dans la fenêtre Vue combinée → Propriétés → Données → Placement → ... ,
- ou par le menu Édition → Positionnement....
L'accès aux propriétés de Placement
Les attributs de la fonction Placement d'un objet peuvent être accessibles et modifiables de 3 façons:
Formes de Placement
Angles, Axes et Position
Le placement est stocké en interne comme une position, et une rotation (axe de rotation et l'angle d'inclinaison sont transformé en un quaternion Quaternions_et_rotation_dans_l'espace). Bien qu'il existe plusieurs modes de spécifications pour une rotation, par exemple avec un centre de rotation. De même, si un axe de rotation (1,1,1) est spécifié, il est normalisé et stocké dans le quaternion et apparaissant comme (0,58, 0,58, 0,58).
Angle, Axis et Position
Placement = [Angle, Axis, Position]
Placement : fixe la Position de l'objet dans l'espace et décrit son orientation avec rotation autour d'un axe donné.
Angle = r : est un scalaire qui indique les angles de rotation de l'objet sur l'axe donné. La saisie se fait en degrés, mais en interne la valeur est convertie et stockée en radians.
Axis = (ax,ay,az) est un vecteur décrivant l'axe de rotation (voir la note sur l'axe de rotation). les exemples sont:
(1,0,0) ==> sur l'axe X
(0,1,0) ==> sur l'axe Y
(0,0,1) ==> sur l'axe Z
(0.71,0.71,0) ==> sur l'alignement y=x
Position = (x,y,z) est un vecteur décrivant le point à partir duquel la géométrie de l'objet sera calculé ("position d'origine" de l'objet). Notez que dans les scripts, Placement.Base est utilisé pour désigner la composante de position du placement. L'éditeur de propriétés appelle cette valeur "Position" et la boîte de dialogue Placement s'appelle "Translation".
Position avec Yaw, Pitch et Roll
Placement = [Position, Yaw-Pitch-Roll]
La seconde forme de Placement fixe la position d'un objet dans l'espace (comme dans la première forme), mais il décrit l'orientation angulaire à l'aide de Yaw, Pitch et Roll (/ wiki / Yaw, _pitch, _and_roll Yaw, Pitch, Roll). Ces angles sont parfois appelés angles d'Euler ou Tait-Bryan angles (Euler angles). Lacet, Roulis et Tangage sont des termes communs en aviation pour l'orientation (ou l'attitude) d'un corps.
Position = (x,y,z) est le Vecteur décrivant le point à partir duquel la géométrie de l'objet sera calculée ("l'origine locale" de l'objet).
Yaw-Pitch-Roll = (y,p,r) est un tuple qui spécifie la rotation de l'objet. Les valeurs de y, p, r indiquent les angles de rotation autour des axes z, y, et x (voir note).
>>> App.getDocument("Sans_nom").Cylinder.Placement=App.Placement(App.Vector(0,0,0), App.Rotation(10,20,30), App.Vector(0,0,0))
App.Rotation(10,20,30) = Euler Angle
Yaw = 10 degrés (Z)
Pitch = 20 degrés (Y)
Roll = 30 degrés (X)
(L'angle yaw est représenté par Psi ψ).
(L'angle Pitch est représenté par Phi φ).
(L'angle Roll est représenté par Thêta θ).
Matrix
Placement = Matrix
La troisième forme de Placement, décrit la position de l'objet et l'orientation avec une matrice de transformation affine de 4 x 4 (Transformation Affine).
Matrice =
((r11,r12,r13,t1), (r21,r22,r23,t2), (r31,r32,r33,t3), (0,0,0,1)) , spécifie la rotation et la translation.
Boîte de dialogue Placement
La boîte de dialogue placement est accessible par le menu Édit. Il est utilisé pour faire pivoter et positionner les objets avec précision. Il est également utilisé lorsque nous avons besoin de créer une esquisse sur un plan "non standard" ou changer l'orientation d'une esquisse dans un nouveau plan.
La section Translation déplace l'objet dans l'espace. La section 'Center permet d'ajuster l'axe de rotation qui ne passe pas par le point de référence de l'objet. La section Rotation ajuste l'angle(s) de rotation et la méthode de spécification de ces angles.
Le Appliquer les modifications incrémentielles du placement des objets cette case est utile lorsque les translations/rotations doivent être faites par rapport à position position/attitude actuelle de l'objet, plutôt que de la position/attitude originale de l'objet. Une fois cochée cette case réinitialise à zéro tous les champs de la boîte de dialogue, mais ne modifie pas l'orientation ou l'emplacement de l'objet. Les entrées suivantes font changer l'orientation/emplacement, mais sont appliquées à partir de la position actuelle de l'objet.
PS: since version 0.17 introduce new object Part, this object have his placement, and the Placement object created in the Part object is incremented with the Part Placement. available in version 0.17
For obtain the Part Placement use this code
import Draft, Part sel = FreeCADGui.Selection.getSelection() print sel[0].Placement print sel[0].getGlobalPlacement() # return the GlobalPlacement print sel[0].getParentGeoFeatureGroup() # return the GeoFeatureGroup, ex: Body or a Part. print "____________________"
Examples
Rotations about a single axis:
Rotation with offset centre point:
Rotation en utilisant Euler angles:
Placement.Base Définition d'un shape
La fonction placement n'est pas le seul moyen de positionnement d'une forme dans l'espace. Notez la console Python dans cette image:
Les deux cubes ont la même valeur de Placement, mais sont à des emplacements différents! C'est parce que les 2 formes sont définies par des sommets différents (courbes et formes plus complexes). Pour les 2 formes dans l'illustration ci-dessus:
>>> ev = App.ActiveDocument.Extrude.Shape.Vertexes >>> for v in ev: print v.X,",",v.Y,",",v.Z ... 30.0,30.0,0.0 30.0,30.0,10.0 40.0,30.0,0.0 40.0,30.0,10.0 40.0,40.0,0.0 40.0,40.0,10.0 30.0,40.0,0.0 30.0,40.0,10.0 >>> e1v = App.ActiveDocument.Extrude001.Shape.Vertexes >>> for v in e1v: print v.X,",",v.Y,",",v.Z ... 0.0,10.0,0.0 0.0,10.0,10.0 10.0,10.0,0.0 10.0,10.0,10.0 10.0,0.0,0.0 10.0,0.0,10.0 0.0,0.0,0.0 0.0,0.0,10.0 >>>
Les Vecteurs définissants le shape utilisent l'attribut Placement.Base comme origine. Donc, si vous voulez déplacer une forme de 10 unités le long de l'axe X, vous pouvez ajouter 10 à la coordonnées X de tous les sommets ou vous pouvez régler le Placement.Base à (10,0,0).
Utiliser "Center" pour contrôler l'Axe de Rotation
Par défaut, l'axe de rotation l'axe x/y/z. C'est une ligne parallèle à l'axe sélectionné, passant par le point de référence (Placement.Base) de l'objet qui doit être pivoté. Ceux ci peuvent être modifiés en utilisant les champs dans la boîte de dialogue Placement ou, dans les scripts, en utilisant le paramètre FreeCAD.Placement.
Par exemple, supposons que nous ayons un cube (ci-dessous) positionné aux coordonnées (20,20,10).
Nous voulons faire tourner le cube autour de son axe vertical (c'est à dire local Z), tout en gardant la même position. Nous pouvons facilement y parvenir en spécifiant une valeur de centre égale aux coordonnées du point central du cube (25,25,15).
Dans un script ,nous aurons :
import FreeCAD obj = App.ActiveDocument.Box # our box rot = FreeCAD.Rotation(FreeCAD.Vector(0,0,1),45) # 45° about Z #rot = FreeCAD.Rotation(FreeCAD.Vector(1,0,1),45) # 45° about X and 45° about Z #rot = FreeCAD.Rotation(10,20,30) # here example with Euler angle Yaw = 10 degrees (Z), Pitch = 20 degrees (Y), Roll = 30 degrees (X) centre = FreeCAD.Vector(25,25,15) # central point of box pos = obj.Placement.Base # position point of box newplace = FreeCAD.Placement(pos,rot,centre) # make a new Placement object obj.Placement = newplace # spin the box
Même script avec le fichier exemple RotateCoG2.fcstd (la discussion sur le forum)
import FreeCAD obj = App.ActiveDocument.Extrude # our box rot = FreeCAD.Rotation(FreeCAD.Vector(0,0,1),45) # 45 about Z #rot = FreeCAD.Rotation(FreeCAD.Vector(1,0,1),45) # 45° about X and 45° about Z #rot = FreeCAD.Rotation(10,20,30) # here example with Euler angle Yaw = 10 degrees (Z), Pitch = 20 degrees (Y), Roll = 30 degrees (X) centre = FreeCAD.Vector(25,25,0) # "centre" of rotation (where local Z cuts XY) pos = obj.Placement.Base # original placement of obj newplace = FreeCAD.Placement(pos,rot,centre) # make a new Placement object obj.Placement = newplace # spin the box
Notes
- Axis et Angle peuvent également être exprimés en un quaternion.
- Le point de référence d'un objet (FreeCAD.Placement.Base) varie en fonction de l'objet. Quelques exemples d'objets courants :
| Objet | Point de référence |
|---|---|
| Part.Box | gauche (minx), face (miny), base (minz) vertex |
| Part.Sphere | centre de la sphère (centre de la limite du cube) |
| Part.Cylinder | centre de la base de la face |
| Part.Cone | centre de la base de la face (ou apex si le rayon de base du est 0) |
| Part.Torus | centre du tore |
| Fonctionnalités dérivées d'esquisses | la fonction hérite de la position de l'esquisse sous-jacente. Les esquisses commencent toujours par Position = (0,0,0). Cette position correspond à l'origine dans l'esquisse. |
Limitations
- Depuis la version 0.13, la mise à jour des propriétés de positionnement dans l'onglet Données a été désactivée pour les objets créés dans l'atelier PartDesign, à l'exception de l'esquisse initiale du solide créé.
C'est pourquoi la mise en place d'un solide créé dans PartDesign à partir d'une esquisse ne peut être modifiée qu'en ajustant les paramètres de la construction initiale de l'esquisse (la première esquisse) du solide créé.
- La fonctionnalité de placement sera éventuellement traitée dans l'atelier d'assemblage, à venir dans une version ultérieure.
En savoir plus
- Le tutoriel: Aéroplane traite largement des mécanismes de modifications de position d'un objet.
- Une explication détaillée sur la fonction Placement peut être trouvée ici Tasks_Placement.