Topological data scripting/ru

This page describes several methods for creating and modifying Part shapes from python. Before reading this page, if you are new to python, it is a good idea to read about python scripting and how python scripting works in FreeCAD.

Диаграмма Классов

Это UML обзор наиболее важных классов модуля Деталей:

Топология

Доступны нижеследующие топологические типы данных:

• COMPOUND Группа из топологических объектов любого типа.
• COMPSOLID Составное твердое тело, как набор твердых тел соединенными гранями. Он расширяет понятие Ломаной кривой(WIRE) и оболочки(SHELL) для твердых тел.
• SOLID Часть пространства ограниченная оболочкой. Она трехмерная.
• SHELL Набор граней соединенных между собой через ребра. Оболочки могут быть открытыми или закрытыми.
• FACE В 2D это часть плоскости; в 3D это часть поверхности. Это геометрия ограничена (обрезана) по контуам. Она двухмерная.
• WIRE Набор ребер соединенных через вершины. Он может быть как открытым, так и закрытым в зависимости от того связаны ли крайние ребра или нет.
• EDGE Топологический элемент соответствующий ограниченной кривой. Ребро как правило ограничивается вершинами. Оно одномерное.
• VERTEX Топологический элемент соответствующий точке. Обладает нулевой размерность.
• SHAPE общий термин охватывающий все выше сказанное.

Примеры

Создание простейшей топологии

Теперь мы создадим топологию из геометрических примитивов. Для изучения мы используем деталь(part) , как показано на картинке состоящую из четырех вершин, двух окружностей и двух линий.

Создание Геометрии

сначала мы должны создать отдельную деталь из данной ломаной. И мы должны убедиться что вершины геометрических частей расположены на тех же позициях. В противном случае позже мы не смогли бы соеденить геометрические части в топологию!

Так мы создаем новые точки:

from FreeCAD import Base
V1 = Base.Vector(0,10,0)
V2 = Base.Vector(30,10,0)
V3 = Base.Vector(30,-10,0)
V4 = Base.Vector(0,-10,0) 

Arc

Создавая дугу из окружности мы создаем вспомогательную точку и создаем дугу через три точки:

VC1 = Base.Vector(-10,0,0)
C1 = Part.Arc(V1,VC1,V4)
# and the second one
VC2 = Base.Vector(40,0,0)
C2 = Part.Arc(V2,VC2,V3) 

Line

L1 = Part.LineSegment(V1,V2)
# and the second one
L2 = Part.LineSegment(V3,V4) 

Note: in FreeCAD 0.16 Part.Line was used, for FreeCAD 0.17 Part.LineSegment has to be used

Соединяем все вместе

Последний шаг собираем все основные геометрические элементы вместе и получаем форму:

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

Создание призмы

Теперь вытягиваем ломанную по направлению и фактически получаем 3D форму:

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

Show it all

Part.show(P) 

Краткое описание

Вы легко можете создать базовый топологический объект с помощью методов "make...()" содержащихся в модуле Деталей:

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

Куча других доступных make...() методов:

• makeBox(l,w,h,[p,d]) -- Создает коробку расположенную в точке p и в указанном направлении d с размерами (l,w,h). По умолчанию p установлен как Vector(0,0,0) и d установлен как Vector(0,0,1)
• makeCircle(radius,[p,d,angle1,angle2]) -- Создает окружность с заданным радиусом. По умолчанию p=Vector(0,0,0), d=Vector(0,0,1), angle1=0 и angle2=360
• makeCompound(list) -- Создает составное тело из списка форм
• makeCone(radius1,radius2,height,[p,d,angle]) -- Создает конус с заданным радиусами и высотой. По умолчанию p=Vector(0,0,0), d=Vector(0,0,1) и angle=360
• makeCylinder(radius,height,[p,d,angle]) -- Создает цилиндр с заданным радиусом и высотой. По умолчанию p=Vector(0,0,0), d=Vector(0,0,1) и angle=360
• makeLine((x1,y1,z1),(x2,y2,z2)) -- Создает линию проходящую через две точки
• makePlane(length,width,[p,d]) -- Создает плоскость с заданной длинной и шириной. По умолчанию p=Vector(0,0,0) и d=Vector(0,0,1)
• makePolygon(list) -- Создает многоугольник из списка точек
• makeSphere(radius,[p,d,angle1,angle2,angle3]) -- Создает сферу с заданным радиусом. По умолчанию p=Vector(0,0,0), d=Vector(0,0,1), angle1=0, angle2=90 и angle3=360
• makeTorus(radius1,radius2,[p,d,angle1,angle2,angle3]) -- Создает тор по заданными радиусамi.По умолчанию p=Vector(0,0,0), d=Vector(0,0,1), angle1=0, angle2=360 и angle3=360

See the Part API page for a complete list of available methods of the Part module.

Подробные объяснения

Сначала импортируем следующее:

import Part
from FreeCAD import Base 

Creating a Vector

Vectors are one of the most important pieces of information when building shapes. They contain a 3 numbers usually (but not necessarily always) the x, y and z cartesian coordinates. You create a vector like this:

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

We just created a vector at coordinates x=3, y=2, z=0. In the Part module, vectors are used everywhere. Part shapes also use another kind of point representation, called Vertex, which is acually nothing else than a container for a vector. You access the vector of a vertex like this:

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

Как создать Ребро?

Ребра не что иное как линия с двумя вершинами:

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

Примечание: Вы не можете создать ребро передав две вершины.

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

Вы можете узнать длинну и центр ребра, вот так:

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

Putting the shape on screen

So far we created an edge object, but it doesn't appear anywhere on screen. This is because we just manipulated python objects here. The FreeCAD 3D scene only displays what you tell it to display. To do that, we use this simple method:

Part.show(edge) 

An object will be created in our FreeCAD document, and our "edge" shape will be attributed to it. Use this whenever it's time to display your creation on screen.

Как создать ломанную кривую?

Ломанная может быть создана из списка ребер или даже из списка ломаных:

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) будет отображать четыре лини как квадарат:

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

Как создать Грань?

Действительны , только грани созданные из замкнутых ломаных. В данном примере, wire3 замкнутая ломанная,а wire2 не замкнута (смотри выше)

face = Part.Face(wire3)
face.Area
> 99.999999999999972
face.CenterOfMass
> Vector (5, 5, 0)
face.Length
> 40.0
face.isValid()
> True
sface = Part.Face(wire2)
face.isValid()
> False 

Только грани обладают поверхностью, а не ломанные и ребра.

Как создать окружность?

circle = Part.makeCircle(radius,[center,dir_normal,angle1,angle2]) -- Создает окружность с заданным радиусом

По умолчанию, center=Vector(0,0,0), dir_normal=Vector(0,0,1), angle1=0 and angle2=360. Окружность может быть просто создана, как здесь:

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

Если вы хотите создать её с определенным положением и в определенном направлении

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

Окружность будет создана на расстоянии 10 от базовой(оригинальной) координаты х x и будет обращена в сторону оси x. Примечание: makeCircleпринимает только тип Base.Vector() в качестве позиции и нормали а не кортеж. Вы также можете создать часть окружности, задав угол начальный и конечный угол, как тут:

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

Обе arc1 и arc2 вместе составляют окружность. Углы задаются в градусах, если вы хотите задать раддианами, просто преобразуйте используя формулу: degrees = radians * 180/PI или используя pythonовский math модуль (прежде, конечно, выполнив import math): degrees = math.degrees(radians)

degrees = math.degrees(radians) 

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

Примечание: Дуга допускает только Base.Vector() для задания точек, а не кортеж. arc_edge это то что мы хотим, мы можем показать его используя Part.show(arc_edge). Если вы хотите небольшую часть круга, в качестве дуги, это тоже возможно:

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

Arcs are valid edges, like lines. So they can be used in wires too.

Как создать многоугольник или линию по точкам?

Линия по нескольким точкам, не что иное как создание ломаной с множеством ребер. функция makePolygon берет список точек и создает ломанную по этим точкам:

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

Creating a Bezier 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.)

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

Как создать плоскость?

Плоскасть это ровная поверхность, в смысле 2D грань makePlane(length,width,[start_pnt,dir_normal]) -- Создает плоскость По умолчанию start_pnt=Vector(0,0,0) и dir_normal=Vector(0,0,1). dir_normal=Vector(0,0,1) создат плоскость нормальную к оси z. dir_normal=Vector(1,0,0) создат плоскость нормальную к оси х:

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

BoundBox является параллелепипед вмещающих плоскость с диагональю, начиная с (3,0,0) и концом в (5,0,2). Здесь толщинаhe BoundBoxпо оси y равна нулю.

примечание: makePlane доступны только Base.Vector() для задания start_pnt и dir_normal а не кортежи

Как создать эллипс?

Создать эллипс можно несколькими путями:

Part.Ellipse() 

Создает эллипс с большой полуосью 2 и малой полуосью 1 с центром в (0,0,0)

Part.Ellipse(Ellipse) 

Создает копию данного эллипса

Part.Ellipse(S1,S2,Center) 

Создаст эллипс с центров точке Center, где плоскость эллипса определяет Center, S1 и S2, это большая ось ззаданная Center и S1, это больший радиус расстояние между Center и S1, и меньший радиус это расстояние между S2 и юольшей осью.

Part.Ellipse(Center,MajorRadius,MinorRadius) 

Создает эллипс с большим и меньшим радиусом MajorRadius и MinorRadius, и расположенным в плоскости заданной точкой Center и нормалью (0,0,1)

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

в приведенном выше коде мы ввели S1, S2 и center. Аналогично Дуге, Эллипс также создает объект, а не ребро, так что мы должны превратить его в ребро используя toShape() для отображения

Примечание: Дуга допускает только Base.Vector() для задания точек, а не кортеж.

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

Для верхнем конструкторе Эллипса мы ввели center, MajorRadius и MinorRadius

Как создать Тор?

makeTorus(radius1,radius2,[pnt,dir,angle1,angle2,angle]) -- Создает тор с указаными радиусами и углами. По умолчанию pnt=Vector(0,0,0),dir=Vector(0,0,1),angle1=0,angle1=360 и angle=360

Расмотрим тор как маленький круг, вытянутый вдоль большого круга:

radius1 это радиус большого круга, radius2 это радиус малого круга, pnt это центр тора и dir это направление нормали. angle1 и angle2 углы в радианах для малого круга, создаст дугу последний параметр angle создаст секцию(часть) тора:

torus = Part.makeTorus(10, 2) 

В коде выше, был создан тор с диаметром 20(радиус 10) и толщиной 4(малая окружность радиусом 2)

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

В приведенном выше коде, создан кусочек тора

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

В приведенном выше коде, создан полу тор, изменен только последний параметр т.е. angle а остальные углы установлены по умолчанию.

Подстановка угла 180 создаст тор от 0 до 180 т.е. половину

Как создать блок или паралелепипед?

makeBox(length,width,height,[pnt,dir]) -- Создает блок расположенный в pnt с размерами (length,width,height)

По умолчанию pnt=Vector(0,0,0) и dir=Vector(0,0,1)

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

Как создать Сферу?

makeSphere(radius,[pnt, dir, angle1,angle2,angle3]) -- Создает сферу с заданным радиусом. По умолчанию pnt=Vector(0,0,0), dir=Vector(0,0,1), angle1=-90, angle2=90 и angle3=360. angle1 и angle2 это вертиуальный минимум и максимум сферы(срезает часть сферы снизу или сверху), angle3 определяет замкнутое ли это тело вращения или его секция

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

Как создать Цилиндр?

makeCylinder(radius,height,[pnt,dir,angle]) -- Создает цилиндр с указанным радиусом и высотой

По умолчанию pnt=Vector(0,0,0),dir=Vector(0,0,1) и angle=360

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

Как создать Конус?

makeCone(radius1,radius2,height,[pnt,dir,angle]) -- Создает конус с указанными радиусами и высотой

По умолчанию pnt=Vector(0,0,0), dir=Vector(0,0,1) и angle=360

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

Modifying shapes

There are several ways to modify shapes. Some are simple transformation operations such as moving or rotating shapes, other are more complex, such as unioning and subtracting one shape from another. Be aware that

Transform operations

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:

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

This will move our shape "myShape" 2 units in the x direction.

Rotating a shape

To rotate a shape, you need to specify the rotation center, the axis, and the rotation angle:

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

The above code will rotate the shape 180 degrees around the Z Axis.

Generic transformations with matrixes

A matrix is a very convenient way to store transformations in the 3D world. In a single matrix, you can set translation, rotation and scaling values to be applied to an object. For example:

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

Note: FreeCAD matrixes work in radians. Also, almost all matrix operations that take a vector can also take 3 numbers, so those 2 lines do the same thing:

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

When our matrix is set, we can apply it to our shape. FreeCAD provides 2 methods to do 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). So we can apply our transformation like this:

 myShape.trasformShape(myMat)

or

myShape.transformGeometry(myMat)

Scaling a shape

Scaling a shape is a more dangerous operation because, unlike translation 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 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():

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

Логические Операции

Как вырезать одну форму из других?

cut(...) - Вычисление различий задано в топологическом классе shape.

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

Как получить пересечение двух форм?

common(...) - Пересечение задано в топологическом классе shape

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

Как объединить две формы?

fuse(...) - Объединение задано в топологическом классе shape

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

Как получить сечение тела и заданой формы?

section(...) - Сечение задано в топологическом классе shape.

Вернет секущую кривую, состоящую из ребер

cylinder1 = Part.makeCylinder(3,10,Base.Vector(0,0,0),Base.Vector(1,0,0))
cylinder2 = Part.makeCylinder(3,10,Base.Vector(5,0,-5),Base.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>]

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":

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

If your circle is hollow, you will obtain a hollow tube. If your circle is actually a disc, with a filled face, you will obtain a solid cylinder:

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

Исследование Форм

Вы легко можете исследовать структуру топологических данных:

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

Если ввести строчку выше в интепритатор python , вы получите хорошее представление об устройстве Part объектов. Здесь, наша команда makeBox() создает твердое тело. Это тело, как и все Part тела, содержит грани. Грани, всегда содержат ломанные, которые являются набором ребер ограничивающих грань. Каждая грань обладает ровно одной замкнутой ломаной. В ломанной, мы можем посмотреть на отдельно на каждое ребро, и по краям каждого ребра , мы можем увидеть вершины. Очевидно, что прямые ребра обладают только двумя вершинами. Вершины модуля Part являются OCC(OpenCascade) формами, но они обладают атрибутом Point который возвращает FreeCAD вектор.

Исследование Рёбер

В случае ребра, которое является произвольной кривой, вы наверняка захотите произвести дискретизицию. В FreeCAD ребра задаются с помощью параметра длинны. Это означает что вы можете перемещатся вдоль ребра/кривой задавая длинну:

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

Теперь вы получить доступ ко всем свойствам ребра, с помощью длинны или позиции. Это означает, что у ребра в 100mm длинной, начальная позиция это 0 а конечная это 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)

Использование выделения(выбора)

Здесь мы увидим как можно использовать "выделение", которое пользователь сделал в программе просмотра. прежде всего мы создадим блок и отобразим его в окне просмотра

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

Теперь выберем грани или ребра. С помощью этого сценария вы можете, поворить все выделенные объекты и их под элементы:

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

Выделим несколько ребер и этот сценарий подсчитает их сумарную длину:

length = 0.0
for o in Gui.Selection.getSelectionEx():
for s in o.SubObjects:
length += s.Length
print "Length of the selected edges:" ,length

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

Готовый сценарий

Здесь представлен готовый сценарий MakeBottle:

import Part, FreeCAD, math
from FreeCAD import Base

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

el = makeBottle()
Part.show(el)

Подробные объяснения

import Part, FreeCAD, math
from FreeCAD import Base

Нам ,конечно, необходимы Part модуль, а также FreeCAD.Base модуль, который содержит основные структуры FreeCAD такие как векторы и матрицы.

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

Здесь мы задаем нашу функцию makeBottle. Эта функция может быть вызвана без аргументов, как мы делали выше, в этом случае будут использоваться значения по умолчанию для ширины, высоты и толщины. Затем мы определили несколько точек которые будут использоваться для построения базового сечения.

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

Здесь мы фактически задаём геометрию: дугу, созданую по 3 точкам, и два линейных сегменты, созданные по 2 точкам.

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

Запомнили раличие между геометрией и формой? Здесь мы создаем форму из нашей строительной геометрии 3 рёбер (ребра могут быть прямыми или кривыми), затем из рёбер создается ломанная.

   aTrsf=Base.Matrix()
   aTrsf.rotateZ(math.pi) # rotate around the z-axis
   aMirroredWire=aWire.transformGeometry(aTrsf)
   myWireProfile=Part.Wire([aWire,aMirroredWire])

На данный момент мы построили только половину сечения. Проще, чем строить таким же образом целое сечение, мы можем просто отразить то что мы сделали и склеить две половинки. Сначала создадим матрицу(Нео ау). Матрица является распространенным способом произвести изменения над объектом в 3D пространстве, также она может содержать в одной структуре все базовые преобразования которые позволяют 3D объекты(перемещение, вращение и масштабирование). Здесь , после создания матрицы, мы отражаем её и создаем копию нашеё ломанной, применя к ней преобразование матрицой. Теперь мы получили две ломанные и мы можем создать из них третью ломаную, так как ломанные это всего лишь список ребер.

   myFaceProfile=Part.Face(myWireProfile)
   aPrismVec=Base.Vector(0,0,myHeight)
   myBody=myFaceProfile.extrude(aPrismVec)
   myBody=myBody.makeFillet(myThickness/12.0,myBody.Edges)

Теперь мы получили замкнутую ломаную, которую можно обратить в грань. После мы получили грань, мы можем вытянуть её. Сделаа это ,мы действительно получим твердое тело. Теперь мы добавим небольшое скругление к нашему объекту, потому что мы заботимся о качественном дизайне, разве нет?

   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)

Теперь когда тело нашей бутыли создано, нам нужно создать горлышко. Так мы создаем новое твердое тело ,это цилиндр.

   myBody = myBody.fuse(myNeck)

Очень мощная операция слияния, которая обычно называется в других приложениях объединением. Она заботится о склеивании, о том что должно быть приклено и удаляет детали которые нужно удалить.

   return myBody

el = makeBottle()
Part.show(el)

Box pierced

Here a complete example of building a box pierced.

The construction is done side by side and when the cube is finished, it is hollowed out of a cylinder through.

import Draft, Part, FreeCAD, math, PartGui, FreeCADGui, PyQt4
from math import sqrt, pi, sin, cos, asin
from FreeCAD import Base

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

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

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

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

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

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

mySolid = Part.makeSolid(myShell)
mySolidRev = mySolid.copy()
mySolidRev.reverse()

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

cut_part = mySolidRev.cut(myCyl)

Part.show(cut_part)

Загрузка и Сохранение

Есть несколько путей чтобы сохранения вышей работы в Part модули. Вы конечно можете сохранить ваш FreeCAD документ, а также вы можете сохранить Part(Деталь) объект напрямую в обычные CAD форматы, такие как BREP, IGS, STEP и STL.

Сохраненить форму в файл , легко. Есть доступные для всех форм методы exportBrep(), exportIges(), exportStl() и exportStep() . Таким образом:

import Part
s = Part.makeBox(0,0,0,10,10,10)
s.exportStep("test.stp")

это сохранит наш блок в файл формата STEP. Для загрузки BREP, IGES или STEP файлов, просто сделайте наоборот:

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

To convert an .stp in .igs file simply :

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

Примечание этот импорт или открытие BREP, IGES or STEP файлов также можно сделать напрямую с помощью меню File -> Open or File -> Import. На данный момент экспорт ещё не включен, но будет там в ближайшее время.