Sketcher Workbench/ru

Введение
Верстак Sketcher FreeCADа используется для создания 2D-геометрии, предназначенной для использования в верстаках, Arch, и других. Как правило, 2D чертеж считается отправной точкой для большинства моделей CAD, поскольку 2D-эскиз можно «выдавливать» для создания 3D-фигуры; другие 2D-эскизы могут быть использованы для создания других элементов, таких как вырезы, выступы или выдавливания поверх ранее построенных 3D-фигур. Вместе с логическими операциями, определенными в Верстаке Part, Sketcher формирует ядро создания твердых тел. Вместе с логическими операциями, определенными в Верстаке Part, Sketcher формирует основу конструктивной геометрии (CSG) построения твердых тел. Более того, вместе с операциями верстака PartDesign, Sketcher так же формирует основы методов функционального редактирования при создании твердых тел.

Функции "ограничения" верстака Sketcher, позволяют задавать фигурам точные геометрические размеры определяя длины, углы и отношения (горизонтальность, вертикальность, перпендикулярность и т. д.). Решатель "ограничений" в интерактивном режиме обсчитывает ограничения степеней свободы геометрии эскиза.



Основы ограничений эскиза
Чтобы объяснить, как работает Sketcher, может быть полезно сравнить его с "традиционным" способом черчения.

Традиционное черчение
Традиционный способ рисования САПР унаследовали от старых чертежных досок. Ортогональные (2D) виды рисуются вручную и служат для создания технических чертежей (также известных как blueprints). Объекты рисуются точно по предполагаемым размерам или габаритам. Если вы хотите нарисовать горизонтальную линию длиной 100 мм, начиная с координат (0,0), вы активируете инструмент линии, нажмите на экран или вводите координаты (0,0) для первой точки, затем нажимаете второй раз или вводите координаты второй точки (100,0). Или вы рисуете свою линию независимо от ее положения, а затем перемещаете ее. Когда вы закончите рисовать, вы добавляете размеры.

Ограниченные Эскизы
Sketcher отходит от этой логики. Объекты не нужно рисовать точно так, как вы намереваетесь, потому что позже они будут определены с помощью ограничений. Объекты могут быть нарисованы свободно, и, пока они не ограничены, могут быть изменены. Они находятся в "плавающем" состоянии и могут перемещаться, растягиваться, вращаться, масштабироваться и т. д. Это дает большую гибкость в процессе проектирования.

Что такое ограничения?
Вместо размеров Ограничения используются для ограничения степеней свободы объекта. Например, линия без ограничений имеет 4 Степени Свободы (Degrees Of Freedom - "DOF" | сокращенно «СС»): ее можно перемещать по горизонтали или вертикали, можно растягивать и поворачивать.

Применение горизонтального или вертикального ограничения или углового ограничения (относительно другой линии или одной из осей) ограничит ее способность к вращению, оставляя таким образом 3 степени свободы. Блокировка одной из ее точек относительно начала координат устранит еще 2 степени свободы. А применение ограничения размером удалит последнюю степень свободы. Линия будет считаться полностью ограниченной.

Между собой могут быть ограничены и несколько объектов. Две линии могут быть объединены ограничением в их точке совпадения. Между ними может быть установлен угол или же они могут быть перпендикулярны. Линия может касаться дуги или круга и т.п. Сложный эскиз с несколькими объектами может иметь несколько различных решений, и его «полное ограничение» означает, что только одно из этих возможных решений было достигнуто на основе примененных ограничений.

Существует два вида ограничений: геометрические и размерные. Они подробно описаны в разделе Инструменты ниже.

Для чего не стоит применять Sketcher
Sketcher не предназначен для создания 2D чертежей. Когда эскизы используются для создания твердотельного элемента, они автоматически скрываются. Ограничения видны только в режиме редактирования эскиза.

Если вам нужны 2D виды только для печати, а не для создания 3D моделей, посмотрите на верстак Draft. В отличии от элементов Sketcher-а (эскизы), объекты верстака Draft не используют ограничения; они являются простыми формами, определенными в момент создания. Как Draft так и Sketcher могут быть использованы для рисования 2D-геометрии и создания 3D-тел, хотя их предпочтительное использование отличается; Sketcher обычно используется совместно с верстаками Part и PartDesign для создания твердых тел; Draft обычно используется для простых плоских рисунков поверх сетки, например при рисовании архитектурного плана этажа; в этих ситуациях Draft в основном используется вместе с верстаком Arch. Инструмент Draft2Sketch преобразует объекты Draft-а в объекты Sketch-ра, и наоборот; многие инструменты, для которых требуется ввод 2D-элементов, работают с любыми типоми объектов, поскольку внутреннее преобразование выполняется автоматически.

Процесс создания эскиза
Эскиз всегда двумерный (2D). Чтобы создать твердое тело, создается двухмерный эскиз с одной замкнутой областью, а затем либо Выдавливается или Вращается, чтобы добавить 3-е измерение, создавая трехмерное тело из двухмерного эскиза.

Если в эскизе есть сегменты, которые пересекают друг друга, места, где точка не находится непосредственно на сегменте, или места, где есть промежутки между конечными точками смежных сегментов, Выдавливание или Вращение не будет создавать твердое тело. Иногда эскиз, содержащий линии, пересекающие друг друга, позволит сработать такой простой операции, как Выдавливание, но последующие операции, такие как Линейный Массив, не будут выполнены. Лучше избегать пересечения линий. Исключением для этих правил является Вспомогательная (синяя) геометрии, к которой они не применимы.

Внутри замкнутой области мы можем иметь меньшие непересекающиеся области. Они станут пустотами при создании 3D-тела.

Когда эскиз будет полностью ограничен, функции эскиза станут зелеными, а построительная геометрия останется синей. Обычно он «готов» и подходит для использования при создании трехмерного тела. Однако после закрытия диалогового окна «Эскиз» может оказаться целесообразным перейти к верстаку Part и запустить команду, чтобы убедиться, что в Sketch нет элементов, которые могут вызвать дальнейшие проблемы.

Инструменты
Все инструменты верстака Sketcher находятся в меню Sketch, которое появляется при загрузке верстака Sketcher.

Общее

 * [[Image:Sketcher_NewSketch.svg‎‎|32px]] Новый эскиз: Создать новый эскиз на выбранной грани или плоскости. Если во время использования этого инструмента грань не выбрана, пользователю, во всплывающем окне, предлагается выбрать плоскость.


 * [[Image:Sketcher_EditSketch.svg‎‎|32px]] Редактировать эскиз: Редактировать выбранный эскиз. Это откроет окно Меню Sketcher


 * [[Image:Sketcher_LeaveSketch.svg‎‎|32px]] Покинуть эскиз: Выйти из режима редактирования эскиза.


 * [[Image:Sketcher_ViewSketch.svg‎‎|32px]] Обзор эскиза: Установить вид модели перпендикулярно плоскости эскиза.


 * [[Image:Sketcher_ViewSection.svg|32px]] Обзор сечения: Создать плоскость сечения, которая временно скрывает любое содержимое перед плоскостью эскиза.


 * [[Image:Sketcher_MapSketch.svg‎‎|32px]] Разместить эскиз на грани: Сопоставить эскиз с ранее выбранной гранью или телом.


 * Sketcher_ReorientSketch.svg Переориентировать эскиз: Позволяет прикрепить эскиз к одной из основных плоскостей.


 * Sketcher_ValidateSketch.svg Проверить эскиз: Проверить отклонения различных точек и настроить их.


 * [[Image:Sketcher_MergeSketches.svg|32px]] Объединить эскизы: Объединить два или более эскиза.


 * [[Image:Sketcher_MirrorSketch.svg|32px]] Отразить эскиз: Зеркально отразить эскиз вдоль оси x, оси y или относительно нормали.


 * Sketcher_StopOperation.svg Остановить операцию: в режиме редактирования остановить текущую операцию, будь то рисование, установка ограничений и т. д.

Геометрия эскиза
Эти инструменты предназначенные для создания объектов.


 * [[Image:Sketcher_CreatePoint.svg‎‎|32px]] Точка: Рисует точку.


 * [[Image:Sketcher_CreateLine.svg|32px]] Линия: Рисует линию между 2-х точек. Линии бесконечны относительно определенных ограничений.


 * [[Image:Sketcher_CompCreateArc.png|48px]] Нарисовать дугу: Этот значок меню, панели инструментов Sketcher, содержит следующие команды:


 * [[Image:Sketcher_CreateArc.svg|32px]] Дуга: Рисует сегмент дуги задав центр, радиус, начальный угол и конечный угол.


 * [[Image:Sketcher_Create3PointArc.svg|32px]] Дуга по 3 точкам: Рисует сегмент дуги по двум конечным точкам и точке на окружности.


 * [[Image:Sketcher_CompCreateCircle.png|48px]] Нарисовать круг: Этот значок меню, панели инструментов Sketcher, содержит следующие команды:


 * [[Image:Sketcher_CreateCircle.svg|32px]] Круг: Рисует круг задав центр и радиус.


 * [[Image:Sketcher_Create3PointCircle.svg|32px]] Круг по 3 точкам: Рисует круг по 3-м точкам на окружности.


 * [[Image:Sketcher_CompCreateConic.png|48px]] Нарисовать коническое сечение: Sketcher обеспечивает следующие конические сечения. В отличие от B-сплайнов они могут использоваться со всеми видами ограничений, такими как касательные, точки на объекте или ортогональные.
 * [[Image:Sketcher_CreateEllipseByCenter.svg|32px]] Начертить эллипс по центру: Рисует эллипс по центральной точке, точке большого радиуса и точке малого радиуса.
 * [[Image:Sketcher_CreateEllipseBy3Points.svg|32px]] Начертить эллипс по 3 точкам: Рисует эллипс по большому диаметру (2 точки) и малому радиусу.
 * [[Image:Sketcher_CreateArcOfEllipse.svg|32px]] Создать дугу эллипса: Рисует дугу эллипса от центральной точки, главной точки радиуса, начальной и конечной точкам.
 * [[Image:Sketcher_CreateArcOfHyperbola.svg|32px]] Создать дугу гиперболы: Рисует дугу гиперболы.
 * [[Image:Sketcher_CreateArcOfParabola.svg|32px]] Создать дугу параболы: Рисует дугу параболы.


 * [[Image:Sketcher_CompCreateBSpline.png|48px]] Нарисовать B-сплайн: Этот значок меню, панели инструментов Sketcher, содержит следующие команды:
 * Sketcher_CreateBSpline.svg Создать B-сплайн: Рисует B-сплайн по его контрольным точкам.
 * Sketcher_CreatePeriodicBSpline.svg Создать периодический B-сплайн: Рисует периодическую (замкнутую) кривую B-сплайна по контрольным точкам.


 * [[Image:Sketcher_CreatePolyline.svg|32px]] Полилиния: Рисует полилинию, состоящую из нескольких отрезков. Нажатие клавиши М во время рисования полилинии переключает ее между различными режимами рисования.


 * [[Image:Sketcher_CreateRectangle.svg|32px]] Прямоугольник: Рисует прямоугольник по 2-ум противоположным точкам.


 * [[Image:Sketcher_CompCreateRegularPolygon.png|48px]] Нарисовать правильный многоугольник: Этот значок меню, панели инструментов Sketcher, содержит следующие команды:


 * [[Image:Sketcher_CreateTriangle.svg|32px]] Треугольник: Рисует правильный треугольник, вписанный в круг вспомогательной геометрии.


 * [[Image:Sketcher_CreateSquare.svg|32px]] Квадрат: Рисует правильный квадрат, вписанный в круг вспомогательной геометрии.


 * [[Image:Sketcher_CreatePentagon.svg|32px]] Пятиугольник: Рисует правильный пятиугольник, вписанный в круг вспомогательной геометрии.


 * [[Image:Sketcher_CreateHexagon.svg|32px]] Шестиугольник: Рисует правильный шестиугольник, вписанный в круг вспомогательной геометрии.


 * [[Image:Sketcher_CreateHeptagon.svg|32px]] Семиугольник: Рисует правильный семиугольник, вписанный в круг вспомогательной геометрии.


 * [[Image:Sketcher_CreateOctagon.svg|32px]] Восьмиугольник: Рисует правильный восьмиугольник, вписанный в круг вспомогательной геометрии.


 * [[Image:Sketcher_CreateRegularPolygon.svg|32px]] Правильный многоугольник : Рисует правильный многоугольник выбрав количество сторон и две точки: центральную и крайнюю.


 * [[Image:Sketcher_CreateSlot.svg|32px]] Паз: Рисует овал, выбрав центр одного полукруга и конечную точку другого полукруга.


 * [[Image:Sketcher_CreateFillet.svg|32px]] Фаска: Создать фаску между двумя линиями, соединенными в одной точке. Выберите обе линии или нажмите на угловую точку, затем активируйте инструмент.


 * [[Image:Sketcher_Trimming.svg|32px]] Обрезать: Обрезать линию, окружность или дугу до точки пересечения.


 * Sketcher_Extend.svg Продлить: Продлить линию или дугу до линии границы, дуги, эллипса, эллиптической дуги или точки в пространстве.


 * [[Image:Sketcher_External.svg|32px]] Внешняя Геометрия: Создать ребро, связанное с внешней геометрией.


 * Sketcher_CarbonCopy.svg Структурная Копия: Копировать геометрию из другого эскиза.


 * Sketcher_ToggleConstruction.svg Вспомогательный режим: Переключить эскиз в режим вспомогательной геометрии. Вспомогательная геометрия показана синим цветом и скрывается вне режима редактирования эскиза.

Ограничения Sketcher-а
Ограничения используются для задания длин, задания правил взаимодействия между элементами эскиза, для блокировки эскиза по вертикальным и горизонтальным осям. Некоторые ограничения требуют использования Вспомогательных ограничений.

Геометрические ограничения
Эти ограничения не связаны с числовыми данными.


 * Sketcher_ConstrainCoincident.svg Совпадение: Прикрепляет точку к (Совпадает с) одной или нескольким другим точкам.


 * Sketcher_ConstrainPointOnObject.svg Точка на Объекте: Прикрепляет точку к другому объекту, такому как линия, дуга или ось.


 * Sketcher_ConstrainVertical.svg Вертикаль: Ориентирует выбранные линии или полилинии вертикально и ограничить их. Перед применением этого ограничения можно выбрать более одного объекта.


 * Sketcher_ConstrainHorizontal.svg Горизонталь: Ориентирует выбранные линии или полилинии горизонтально и ограничить их. Перед применением этого ограничения можно выбрать более одного объекта.


 * Sketcher_ConstrainParallel.svg Параллельность: Ограничивает две или более линии, параллельные друг другу.


 * Sketcher_ConstrainPerpendicular.svg Перпендикулярность: Ограничивает две линии, перпендикулярные друг другу, или ограничить линию, перпендикулярную конечной точке дуги.


 * Sketcher_ConstrainTangent.svg Касательная: Создает касательную и ограничение между двумя выбранными объектами, или коллинеарное ограничение между двумя линиями. Линия не обязательно должна лежать непосредственно на дуге или окружности, чтобы быть ограниченной касательной к этой дуге или окружности.


 * Sketcher_ConstrainEqual.svg Равенство: Создает ограничение равенства двух выбранных объектов. При использовании на кругах или дугах их радиусы будут равны.


 * Sketcher_ConstrainSymmetric.svg Симметричность: Создает симметрию и ограничение между двумя точками относительно линии или между двумя точками относительно третьей выбранной точки.


 * [[Image:Sketcher_ConstrainBlock.svg|32px]] Заблокировать: блокирует перемещение ребра, то есть предотвращает изменение текущего положения его вершин. Это может быть очень полезно для фиксации позиций В-сплайнов. Смотрите ветку форума Block Constraint forum topic.

Ограничения размерности
Это ограничения, связанные с числовыми данными, для которых вы можете использовать выражения. Данные могут быть взяты из верстака spreadsheet.


 * Sketcher_ConstrainLock.svg Зафиксировать: Ограничивает выбранный элемент, устанавливая вертикальные и горизонтальные расстояния относительно начала координат, тем самым фиксируя местоположение этого элемента. Позже эти ограничения расстояния могут быть отредактированы.


 * Sketcher_ConstrainDistanceX.svg Горизонтальное расстояние: Фиксирует горизонтальное расстояние между двумя точками или конечными точками линии. Если выбран только один элемент, то расстояние устанавливается относительно начала координат.


 * Sketcher_ConstrainDistanceY.svg Вертикальное расстояние: Фиксирует вертикальное расстояние между двумя точками или конечными точками линии. Если выбран только один элемент, то расстояние устанавливается относительно начала координат.


 * Sketcher_ConstrainDistance.svg Расстояние: Задает размер выбранной линии, ограничивая ее длину, или задает расстояние между двумя точками, ограничивая по расстоянию между ними.


 * Sketcher_ConstrainRadius.svg Радиус: задает радиус выбранной дуги или круга, ограничивая его.
 * Sketcher_ConstrainDiameter.svg Диаметр: определяет диаметр выбранной дуги или окружности заданием ограничения радиуса.
 * Sketcher_ConstrainAngle.svg Внутренний угол: задает внутренний угол между двумя выбранными линиями.

Special constraints

 * Sketcher_ConstrainSnellsLaw.svg Закон Снелла: Ограничивает две линии подчиняя их закону преломления для имитации света, проходящего через поверхность.


 * Sketcher_ConstrainInternalAlignment.svg Internal alignment: Выравнивает выбранные элементы в выбранной фигуре (например линия, которая должна стать главной осью эллипса).

Constraint tools
The following tools can be used the change the effect of constraints:


 * Sketcher_ToggleDrivingConstraint.svg Toggle driving/reference constraint: Переключает панель инструментов или выбранные ограничения в/из вспомогательный режим.


 * Sketcher_ToggleActiveConstraint.svg Activate/Deactivate constraint: включить или отключить уже выставленное ограничение.

Инструменты эскизов

 * Sketcher_SelectElementsWithDoFs.svg Подсветить элементы со степенями свободы: Подсвечивает зеленую геометрию со степенями свободы, т.е. не полностью ограниченную.


 * Sketcher_CloseShape.svg Завершить фигуру: Создает замкнутую фигуру, применяя ограничение совпадения к конечным точкам


 * Sketcher_ConnectLines.svg Соединить ребра: Соединяет элементы эскиза применяя ограничение совпадения к конечным точкам


 * Sketcher_SelectConstraints.svg Выбрать Ограничения: Выбирает Ограничения элементов эскиза


 * Sketcher_SelectElementsAssociatedWithConstraints.svg Выбрать элементы, связанные с ограничениями: Выбирает элементы эскиза, связанные с ограничениями


 * Sketcher_SelectRedundantConstraints.svg Выбрать Избыточные Ограничения: Выбирает избыточные ограничения эскиза


 * Sketcher_SelectConflictingConstraints.svg Выбрать конфликтующие ограничения: Выбирает конфликтующие ограничения эскиза


 * Sketcher_RestoreInternalAlignmentGeometry.svg Показать/Скрыть внутреннюю геометрию: Восстанавливает отсутствующую/удаленную внутреннюю геометрию выбранного эллипса, дуги эллипса/гиперболы/параболы или B-сплайна.


 * Sketcher_SelectOrigin.svg Выбрать начало координат: Выбирает начало координат эскиза


 * Sketcher_SelectVerticalAxis.svg Выбрать вертикальную ось: Выбирает вертикальную ось эскиза


 * Sketcher_SelectHorizontalAxis.svg Выбрать горизонтальную ось: Выбирает горизонтальную ось эскиза


 * Sketcher_Symmetry.svg Симметрия: Копирует элемент эскиза симметрично выбранной линии


 * Sketcher_Clone.svg Клон: Клонирует элемент эскиза


 * Sketcher_Copy.svg Копия: Копирует элемент эскиза


 * Sketcher_Move.svg Перемещение: Перемещает выбранную геометрию, используя в качестве ссылки последнюю выбранную точку.


 * Sketcher_RectangularArray.svg Прямоугольный массив: Создает массив из выбранных элементов эскиза.


 * Sketcher_DeleteAllGeometry.svg Удалить всю геометрию: Удаляет всю геометрию из эскиза.


 * Sketcher_DeleteAllConstraints.svg Удалить все Ограничения: Удаляет все ограничения из эскиза.

Инструменты эскизов для B-сплайн-ов

 * Sketcher_BSplineDegree.svg Показать/Скрыть степень B-сплайна


 * Sketcher_BSplinePolygon.svg Показать/Скрыть полигон управления B-сплайном


 * Sketcher_BSplineComb.svg Показать/Скрыть кривую B-сплайна


 * Sketcher_BSplineKnotMultiplicity.svg Показать/Скрыть узлы сопряжения B-сплайнов


 * Sketcher_BSplinePoleWeight.svg Show/hide B-spline control point weight,


 * Sketcher_BSplineConvertToNURB.svg Преобразовать геометрию в B-сплайн


 * Sketcher_BSplineIncreaseDegree.svg Увеличить степень B-сплайна


 * Sketcher_BSplineDecreaseDegree.svg Decrease B-spline degree,


 * Sketcher_BSplineIncreaseKnotMultiplicity.svg Увеличить количество узлов сопряжения B-сплайна


 * Sketcher_BSplineDecreaseKnotMultiplicity.svg Уменьшить количество узлов сопряжения B-сплайна

Виртуальное пространство эскиза

 * Sketcher_SwitchVirtualSpace.svg Переключатель Виртуального Пространства: Позволяет «скрыть» все ограничения эскиза и сделать их снова видимыми. Смотрите ветку форума https://forum.freecadweb.org/viewtopic.php?f=9&t=26614

Настройки

 * [[Image:Preferences-general.svg|32px]] Настройки: Настройки для верстака Sketcher.

Лучшие Приемы Работы
Каждый пользователь САПР со временем разрабатывает свой собственный способ работы, но есть несколько полезных общих принципов, которым нужно следовать.


 * Набором простых эскизов управлять легче, чем одним сложным. Например, первый эскиз может быть создан для применения 3D операции (такой как выдавливание или вращение), а второй может содержать отверстия или вырезы. Некоторые детали могут быть опущены, чтобы позднее быть реализованными 3D-операциями. Вы можете избегать скруглений в эскизе, если их слишком много, и добавить их позднее 3D-операцией.
 * Всегда создавайте закрытый контур, иначе из эскиза не получится твердое тело, а только набор открытых граней. Если вы не хотите, чтобы некоторые элементы были включены в создание твердого тела, включите их в состав вспомогательных элементов конструкции с помощью инструмента Вспомогательный режим.
 * Используйте функцию Авто Ограничения, чтобы уменьшить количество ограничений, которые вам нужно будет добавить вручную.
 * Как правило, сначала используются геометрические ограничения, затем размерные ограничения, последним и заблокировав эскиз. Но помните: правила созданы для того, чтобы их нарушать. Если вам трудно манипулировать эскизом, может быть полезно сначала ограничить несколько объектов, прежде чем закончить свой контур.
 * Если возможно, отцентрируйте эскиз по отношению к началу координат (0,0) с помощью фиксирующего ограничения. Если ваш эскиз не симметричный, расположите одну из его точек в начале координат или выберите хорошие круглые числа для фиксации расстояний. Начиная с версии v0.12 внешние ограничения (ограничивающие эскиз по отношению к существующей трехмерной геометрии, такой как ребра или другие эскизы) неприменимы. Это означает, что для размещения следующей геометрии эскиза по отношению к первому эскизу, вам необходимо вручную задать расстояния до первого эскиза. Фиксирующее ограничение (25,75) относительно начала координат легче запомнить, чем (23,47,73.02).
 * Если у вас есть возможность выбора между ограничением длины и ограничением горизонтального или вертикального расстояния, предпочтите последнее. Ограничения горизонтального и вертикального расстояния в вычислительном отношении дешевле.
 * В общем, лучшие ограничения для использования это: Горизонтальное и Вертикальное; Горизонтальное и Вертикальное ограничение длины; Совпадение Точка к Точке. Если возможно, ограничьте использование этих: Общее Ограничение Длинны (Расстояние); Совпадение Ребро к Ребру; Фиксация точки на Ограничении Линии; Ограничение Симметрии.
 * Если вы сомневаетесь в достоверности эскиза после его завершения (элементы становятся зелеными), закройте диалоговое окно Sketcher, переключитесь на верстак [[Image:Workbench_Part.svg|24px]] Part и запустите инструмент.

Уроки

 * Урок по Sketcher от chrisb. Это большой 70-ти страничный PDF документ который служит подробным руководством по Sketcher. В нем объясняются основы использования Sketcher и подробно рассказывается о создании геометрических фигур и каждом из ограничений.
 * Базовые уроки по Sketcher для начинающих
 * Мини Урок по Sketcher - Ограничения на практике
 * Sketcher requirement for a sketch Минимальные требования для эскиза и полного определения эскиза.

Scripting
The Sketcher scripting page contains examples on how to create constraints from Python scripts.