Sketcher Workbench/ru

Введение
The Верстак Sketcher используется для создания 2D-геометрии, предназначенной для использования в верстаках PartDesign, Arch, и других. Как правило, 2D-геометрия 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 над твердыми телами, определенными в Верстаке Part, Sketcher формирует ядро создания твердых тел.

Функции "ограничения" верстака Sketcher, позволяют задавать фигурам точные геометрические размеры. Решатель "ограничений" в интерактивном режиме обсчитывает ограничения степеней свободы геометрии.



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 нормали 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.

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. Исключением для этих правил является Вспомогательная (синяя) геометрии, к которым они не применимы.

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

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


 * [[Image:Sketcher_NewSketch.png‎‎|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.png|32px]] Редактировать эскиз: Редактировать выбранный эскиз.


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


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


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


 * [[Image:Sketcher_MapSketch.png‎|32px]] Связать эскиз с гранью: Сопоставить эскиз с ранее выбранной гранью или телом.


 * Переориентировать эскиз: Позволяет изменить положение эскиза.


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


 * [[Image:Sketcher MergeSketch.png‎|32px]] Объединение эскизов: Объединить два или более эскиза.


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

Геометрия эскизов
Эти инструменты предназначенные для создания объектов.


 * [[Image:Sketcher_CreatePoint.png|32px]] Точка: Нарисовать точку.


 * [[Image:Sketcher_Line.png|32px]] Линия между 2 точек: Нарисовать 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_Arc.png|32px]] Дуга: Нарисовать сегмент дуги задав центр, радиус, начальный угол и конечный угол.


 * [[Image:Sketcher CreateArc3Point.png|32px]] Дуга по 3 точкам: Нарисовать 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_Circle.png|32px]] Круг: Нарисовать круг задав центр и радиус.


 * [[Image:Sketcher CreateCircle3Point.png|32px]] Круг по 3 точкам: Нарисовать круг по 3-м точкам на окружности.


 * [[Image:Sketcher_CompCreateConic.png|48px]] Нарисовать конус:
 * [[Image:Sketcher_CreateEllipse.png|32px]] Эллипс по центральной точке: Нарисовать эллипс по центральной точке, точке большого радиуса и точке малого радиуса.
 * [[Image:Sketcher_CreateEllipse_3points.png|32px]] Эллипс по 3 точкам: Нарисовать эллипс по центральной точке, точке большого радиуса и точке малого радиуса.
 * [[Image:Sketcher_Elliptical_Arc.png|32px]] Дуга по эллипсу: Нарисовать дугу по эллипсу от центральной точки, главной точки радиуса, начальной и конечной точкам.
 * [[Image:Sketcher_Hyperbolic_Arc.png|32px]] Дуга по гиперболе: Нарисовать дугу по гиперболе.
 * [[Image:Sketcher_Parabolic_Arc.png|32px]] Дуга по параболе: Нарисовать дугу по параболе.


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


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


 * [[Image:Sketcher_CreateRectangle.png|32px]] Прямоугольник: Нарисовать 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.png|32px]] Треугольник: Нарисовать правильный треугольник, вписанный в круг вспомогательной геометрии.


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


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


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


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


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


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


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


 * [[Image:Sketcher_CreateFillet.png|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.png|32px]] Обрезка: 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.png|32px]] Внешняя Геометрия: Создать ребро, связанное с внешней геометрией.


 * Sketcher_CarbonCopy.svg Точная Копия: Копирует геометрию другого эскиза.


 * [[Image:Sketcher_ToggleConstruction.png|32px]] Вспомогательный режим: Переключить эскиз в режим вспомогательной геометрии. Вспомогательная геометрия показана синим цветом и отбрасывается 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.


 * [[Image:Constraint_PointOnPoint.png|32px]] Совпадение: Прикрепляет точку к (Совпадает с) одной или нескольким другим точкам.


 * [[Image:Constraint_PointOnObject.png|32px]] Точка на Объекте: Прикрепить точку к другому объекту, такому как линия, дуга или ось.


 * [[Image:Constraint_Vertical.png|32px]] Вертикаль: Ориентировать выбранные линии или полилинии вертикально и ограничить их. Перед применением этого ограничения можно выбрать более одного объекта.


 * [[Image:Constraint_Horizontal.png|32px]] Горизонталь: Ориентировать выбранные линии или полилинии горизонтально и ограничить их. Перед применением этого ограничения можно выбрать более одного объекта.


 * [[Image:Constraint_Parallel.png|32px]] Параллельность: Ограничить две или более линии, параллельные друг другу.


 * [[Image:Constraint_Perpendicular.png|32px]] Перпендикулярность: Ограничить две линии, перпендикулярные друг другу, или ограничить линию, перпендикулярную конечной точке дуги.


 * [[Image:Constraint_Tangent.png|32px]] Касательная: Создать 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.


 * [[Image:Constraint_EqualLength.png|32px]] Равенство: Создать ограничение равенства двух выбранных объектов. При использовании на кругах или дугах их радиусы будут равны.


 * [[Image:Constraint_Symmetric.png|32px]] Symmetric: Constrains two points symmetrically about a line, or constrains the first two selected points symmetrically about a third selected point.


 * [[Image:Sketcher_ConstrainBlock.png|32px]] Constrain Block: Basically allows to block a geometric element in place with a single constraint. It should be particularly useful to work with B-Splines. See the Block Constraint forum topic.

Dimensional constraints
These are constraints associated with numeric data, for which you can use the expressions. The data may be taken from a spreadsheet.


 * [[Image:Sketcher_ConstrainLock.png‎|32px]] Lock: Constrains the selected item by setting vertical and horizontal distances relative to the origin, thereby locking the location of that item. These constraint distances can be edited later.


 * [[Image:Constraint_HorizontalDistance.png‎|32px]] Horizontal Distance: Fixes the horizontal distance between two points or line endpoints. If only one item is selected, the distance is set to the origin.


 * [[Image:Constraint_VerticalDistance.png|32px]] Vertical Distance: Fixes the vertical distance between 2 points or line endpoints. If only one item is selected, the distance is set to the origin.


 * [[Image:Constraint_Length.png|32px]] Distance: Defines the distance of a selected line by constraining its length, or defines the distance between two points by constraining the distance between them.


 * [[Image:Constraint_Radius.png|32px]] Radius: Defines the radius of a selected arc or circle by constraining the radius.
 * [[Image:Constraint_InternalAngle.png|32px]] Internal Angle: Defines the internal angle between two selected lines.


 * [[Image:Constraint_SnellsLaw.png|32px]] Snell's Law: Constrains two lines to obey a refraction law to simulate the light going through an interface.


 * [[Image:Constraint_InternalAlignment.png |32px]] Internal Alignment: Aligns selected elements to selected shape (e.g. a line to become major axis of an ellipse).


 * [[Image:Sketcher_ToggleConstraint.png |32px]] Toggle reference/driving constraint: Toggles the toolbar or the selected constraints to/from reference mode.

Sketcher tools

 * Sketcher SelectElementsWithDoFs.svg Select solver DOFs: Highlights in green the geometry with degrees of freedom (DOFs), i.e. not fully constrained.


 * [[Image:Sketcher CloseShape.png‎|32px]] Close Shape: Creates a closed shape by applying coincident constraints to endpoints


 * [[Image:Sketcher ConnectLines.png‎|32px]] Connect Edges: Connect sketcher elements by applying coincident constraints to endpoints


 * [[Image:Sketcher SelectConstraints.png‎|32px]] Select Constraints: Selects the constraints of a sketcher element


 * [[Image:Sketcher SelectOrigin.png‎|32px]] Select Origin: Selects the origin of a sketch


 * [[Image:Sketcher SelectVerticalAxis.png‎|32px]] Select Vertical Axis: Selects the vertical axis of a sketch


 * [[Image:Sketcher SelectHorizontalAxis.png‎|32px]] Select Horizontal Axis: Selects the horizontal axis of a sketch


 * [[Image:Sketcher SelectRedundantConstraints.png‎|32px]] Select Redundant Constraints: Selects redundant constraints of a sketch


 * [[Image:Sketcher SelectConflictingConstraints.png‎|32px]] Select Conflicting Constraints: Selects conflicting constraints of a sketch


 * [[Image:Sketcher SelectElementsAssociatedWithConstraints.png‎|32px]] Select Elements Associated with constraints: Select sketcher elements associated with constraints


 * Sketcher_Element_Ellipse_All.png‎ Show/Hide internal geometry: Recreates missing/deletes unneeded internal geometry of a selected ellipse, arc of ellipse/hyperbola/parabola or B-spline.


 * [[Image:Sketcher Symmetry.png‎|32px]] Symmetry: Copies a sketcher element symmetrical to a chosen line


 * [[Image:Sketcher Clone.png‎|32px]] Clone: Clones a sketcher element


 * [[Image:Sketcher Copy.png‎|32px]] Copy: Copies a sketcher element


 * Sketcher_Move.svg Move: Moves the selected geometry taking as reference the last selected point.


 * [[Image:Sketcher RectangularArray.png‎|32px]] Rectangular Array: Creates an array of selected sketcher elements


 * Sketcher Element SelectionTypeInvalid.svg Delete All Geometry: Deletes all geometry from the sketch.


 * Sketcher Element SelectionTypeInvalid.svg Delete All Constraints: Deletes all constraints from the sketch.

Sketcher B-spline tools

 * Sketcher_BSplineDegree.svg Show/Hide B-spline degree


 * Sketcher_BSplinePolygon.svg Show/Hide B-spline control polygon


 * Sketcher_BSplineComb.svg Show/Hide B-spline curvature comb


 * Sketcher_BSplineKnotMultiplicity.svg Show/Hide B-spline knot multiplicity


 * Sketcher_BSplineApproximate.svg Convert Geometry to B-spline


 * Sketcher_BSplineIncreaseDegree.svg Increase degree


 * Sketcher_BSplineIncreaseKnotMultiplicity.svg Increase knot multiplicity


 * Sketcher_BSplineDecreaseKnotMultiplicity.svg Decrease knot multiplicity

Sketcher virtual space

 * [[Image:Sketcher SwitchVirtualSpace.png‎|32px]] Switch Virtual Space: Allows you to "hide" constraints and make them visible again. See https://forum.freecadweb.org/viewtopic.php?f=9&t=26614

Preferences

 * [[Image:Std_DlgParameter.png|32px]] Preferences...: Preferences disposable in Sketcher Tools.

Правила хорошего проектирования
Каждый пользователь CAD со временем развивает собственный способ работы, но существуют некоторые общие принципы которым полезно следовать.


 * Набором простых эскизов управлять легче чем одним сложным. Например, первый эскиз был создан как основа для 3D функционала (как основа для вытягивания или вращения) тогда как второй содержит все отверстия или вырезы(карманы). Некоторые элементы могут быть опущены, чтобы позже их можно было реализовать трехмерными функциями. Вы можете выбирать, избежать скруглений в вашем эскизе если их слишком много, и добавить их с помощью трехмерной функции.
 * Всегда создавайте замкнутый профиль, или ваш эскиз не будет создавать твердых тел, а скорее набор открытых граней. Если вы не хотите чтобы некоторые объекты были включены в создаваемое твердое тело, превратите их в вспомогательные элементы с помощью инструмента Конструкционный режим(Construction Mode).
 * Используйте функцию автоматического ограничения, чтобы уменьшить количество ограничений введенных вручную.
 * Как правило, с начала применяют геометрические ограничения, затем размерные ограничения и в конце блокируют эскиз. Но помните: правила существуют для того чтобы их нарушать. Если у вас возникли проблемы при во время управления вашим эскизом, полезно будет ограничить сперва несколько объектов, до полного задания всего эскиза.
 * Если это возможно,на центр вашего эскиза в точке (0,0) заблокируйте ограничением. Если ваш эскиз не симметричен, расположите одну из его точек в центре(0,0), или выберете красивые округленные числа для блокировки на расстоянии. В v0.12, внешние ограничения (ограничивающие эскиз с помощью существующей 3D геометрии , такой как ребра или другие эскизы) не реализованы. Это означает, для того чтобы расположить следующую геометрию эскиза относительно вашего первого эскиза, вам надо вручную ввести расстояние относительно вашего первого эскиза. И блокировка ограничением в точке (25,75) от начала координат, гораздо удобней чем (23.47,73.02).

Учебники

 * Sketcher Tutorial
 * Sketcher tutorial для начинающих
 * Sketcher Micro Tutorial - Constraint Practices