Tutorial custom placing of windows and doors/fr

Introduction
Ce didacticiel montre comment placer des fenêtres Arch et des portes Arch personnalisées dans un modèle de bâtiment. Il utilise l'atelier Draft, l'atelier Arch et l'atelier Sketcher.

Les outils couramment utilisés sont: Draft Grille, Draft Accrochage, Draft Fil, Arch Mur, Arch Fenêtre et Sketcher Esquisse. L'utilisateur doit être familiarisé avec les esquisses contraignantes.

Ce tutoriel est inspiré des tutoriels de jpg87 publiés dans les forums FreeCAD.
 * Arch Créer une fenêtre personnalisée
 * Arch: Comment utiliser votre fenêtre personnalisée

Voir également le fil suivant pour plus d'informations sur la position des fenêtres et des portes.
 * Discussion: Orientation des fenêtres et des portes

Voir également la page suivante pour quelques vidéos sur la façon d'aligner les fenêtres.
 * L'atelier utilisé pour créer des projets architecturaux s'appelle Arch

Installation
1. Ouvrez FreeCAD, créez un nouveau document vide et passez à l'atelier Arch

2. Assurez-vous que vos unités sont correctement définies dans le menu. Par exemple, est bon pour gérer les distances dans un bâtiment typique; de plus, définissez le nombre de décimales sur  pour considérer même les plus petites fractions du mètre.

3. Utilisez le bouton Draft Visibilité de la grille pour afficher une grille avec une résolution suffisante. Vous pouvez modifier l'apparence de la grille dans le menu. Définissez des lignes tous les, avec des lignes principales toutes les  lignes (tous les mètres) et  au total (la grille couvre une superficie de 50 mx 50 m).

4. Zoom arrière de la vue 3D si vous êtes trop près de la grille.

Nous sommes maintenant prêts à créer un mur simple sur lequel nous pouvons positionner les fenêtres et les portes.

Placement d'un mur
5. Utilisez l'outil Draft Fil pour créer un fil. Allez dans le sens antihoraire.
 * 5.1. Premier point dans (0, 4, 0); dans la boîte de dialogue, saisissez ,   ,.
 * 5.2. Deuxième point dans (2, 0, 0); dans la boîte de dialogue, saisissez ,   ,.
 * 5.3. Troisième point dans (4, 0, 0); dans la boîte de dialogue, saisissez ,   ,.
 * 5.4. Quatrième point dans (6, 2, 0); dans la boîte de dialogue, entrez ,   ,.
 * 5.4. Cinquième point dans (6, 5, 0); dans la boîte de dialogue, saisissez ,   ,.
 * 5.5. Sur le pavé numérique, appuyez sur pour terminer le fil.
 * 5.6. Dans le pavé numérique, appuyez sur pour obtenir une vue axonométrique du modèle.
 * assurez-vous que la case est désactivée si vous donnez des coordonnées absolues.
 * les points peuvent également être définis avec le pointeur de la souris en choisissant les intersections sur la grille, à l'aide de la barre d'outils Draft Snap et de la méthode Draft Grille.
 * vous pouvez également créer des formes par programmation en créant des scripts dans Python. Attention, la plupart des fonctions attendent leur saisie en millimètres.

6. Sélectionnez et cliquez sur l'outil Arch Mur; le mur est immédiatement créé avec une largeur (épaisseur) par défaut de 0,2 m et une hauteur de 3 m.





Placement de portes et fenêtres prédéfinies
7. Cliquez sur l'outil Arch Fenêtre; comme préréglage, sélectionnez et modifiez la hauteur à 2 m.
 * 7.1. Changez l'accrochage en Draft Milieu et essayez de sélectionner le bord inférieur du mur frontal; faites pivoter la vue standard si nécessaire pour vous aider à choisir le bord et non la face du mur; lorsque le milieu est actif, cliquez pour placer la porte.
 * 7.2. Cliquez à nouveau sur l'outil Arch Fenêtre et placez une autre porte, mais cette fois au milieu du mur arrière; faites pivoter la vue standard si nécessaire.




 * la est la distance entre le sol et le bord inférieur de l'élément. Pour les portes, la  (Hauteur du seuil) est généralement de 0 m car les portes touchent normalement le sol; d'autre part, les fenêtres ont une séparation habituelle de 0,5 m à 1,5 m du sol.  ne peut être définie que lors de la création initiale de la fenêtre ou de la porte à partir d'un préréglage. Une fois la fenêtre ou la porte insérée, modifiez son emplacement en éditant la  du vecteur  de l'Sketcher Esquisse sous-jacente.

Création de portes et fenêtres personnalisées
8. Passez à l'atelier Sketcher; sélectionnez la partie du mur à droite qui n'a pas de porte; cliquez sur Nouvelle esquisse; sélectionnez comme méthode de pièce jointe. Si la géométrie existante obstrue votre vue, cliquez sur la Vue en section pour la supprimer.

9. Dessinez une esquisse quelconque contenant trois fils fermés. Assurez-vous de fournir des contraintes à tous les fils.
 * 9.1. Le fil extérieur est le plus gros et définira les principales dimensions de l'objet fenêtre, ainsi que la taille du trou créé lorsqu'il est intégré dans un Arch Mur. Assurez-vous que les dimensions sont nommées correctement, par exemple et . Une contrainte définit également la courbure du fil extérieur; donnez-lui un nom approprié, comme.
 * 9.2. Le deuxième fil est décalé du fil extérieur et, ensemble, ils définissent la largeur du cadre fixe de la fenêtre. Nommez le décalage de manière appropriée, par exemple . Il sera utilisé pour les décalages verticaux et horizontaux supérieurs. Le décalage du bas, s'il est défini sur zéro, aura pour effet que le cadre fixe touche le bas de la fenêtre; cela peut être utilisé pour modéliser une porte au lieu d'une fenêtre. Donnez-lui un nom approprié, comme.
 * 9.3. Le troisième fil, le plus à l'intérieur, est décalé du deuxième fil, et avec lui, ils définissent le cadre de la fenêtre qui peut s'ouvrir. Le fil le plus à l'intérieur définit également la taille du panneau de verre. Encore une fois, donnez des noms significatifs à ces décalages, par exemple, et.
 * 9.4. Afin de construire avec succès l'esquisse, utilisez les contraintes horizontales (Sketcher Contrainte horizontale) et verticales (Sketcher Contrainte verticale) pour les côtés droits; utilisez la géométrie de construction auxiliaire (Sketcher Basculer en géométrie de construction) et les contraintes tangentielles (Sketcher Contrainte tangente) pour placer correctement les arcs de cercle en haut. Comme dans ce cas, la fenêtre est symétrique, considérez les contraintes d'égalité (Sketcher Contrainte d'egalité), symétrique (Sketcher Contrainte de symétrie) et de point sur objet (Sketcher Contrainte Point sur un objet) là où cela a du sens.





10. Une fois l'esquisse entièrement contrainte, appuyez sur pour quitter l'esquisse (Sketcher Quitter l'esquisse).
 * 10.1. Puisqu'une face du mur a été sélectionnée lors de l'étape initiale de création de l'esquisse, l'esquisse est coplanaire avec cette face; cependant, il peut être dans la mauvaise position, loin du mur. Si tel est le cas, ajustez dans . Définissez  sur  de sorte que l'esquisse soit centrée dans le mur et à un mètre au-dessus du niveau du sol.
 * 10.2. Vous pouvez voir les contraintes nommées sous . Les valeurs peuvent être modifiées pour voir les cotes de changement d'esquisse immédiatement.





11. Revenez à l'atelier Arch et, avec le nouveau sélectionné, utilisez Arch Fenêtre. Une fenêtre sera créée et fera un trou dans le mur. La fenêtre est créée à partir d'une esquisse personnalisée, et non à partir d'un préréglage, elle doit donc être modifiée pour afficher correctement ses composants, à savoir le cadre fixe, le cadre intérieur et le panneau de verre.



Configuration de la fenêtre personnalisée
12. Dans l'arborescence, sélectionnez sous-jacent à  et appuyez sur  ou modifiez la propriété  en.

13. Double-cliquez sur dans l'arborescence pour commencer à l'éditer.
 * 13.1. Dans la boîte de dialogue, il y a deux volets, et . Il y a trois fils, ,  et , et un composant, . Les fils font référence aux boucles fermées qui ont été dessinées dans l'esquisse; les composants définissent les zones de l'esquisse qui seront extrudées pour créer des cadres ou des panneaux de verre avec des épaisseurs réelles; ces zones sont délimitées par les fils. Une fenêtre créée à partir d'un preset a déjà deux composants,  et . La fenêtre personnalisée doit être modifiée pour avoir une structure similaire.




 * 13.2. Cliquez sur, puis sur le bouton pour l'éliminer.


 * 13.3. Cliquez sur ; cela montre les propriétés d'un nouveau composant comme, , , , , { {incode|Hinge}} et . Donnez un nom, tel que , choisissez pour , et cliquez sur  puis  ; ils doivent être mis en évidence dans la fenêtre 3D. Ajoutez une petite valeur pour ,  et cochez la case pour ajouter la valeur par défaut. Cette valeur par défaut est la longueur affectée à la propriété ; une valeur par défaut similaire peut être attribuée à la propriété . Cliquez sur le bouton  pour terminer la modification du composant.


 * 13.4. Cliquez sur ; donnez un autre nom, tel que, choisissez pour , et cliquez sur  puis  . Ajoutez un , , et , . Cliquez ensuite sur le bouton.


 * 13.5. Cliquez sur ; donnez un autre nom, tel que, choisissez pour , et cliquez sur . Ajoutez un , , et , . Cliquez ensuite sur le bouton . Si l'un des trois composants doit être modifié, sélectionnez-le et appuyez sur ; les modifications ne sont enregistrées qu'après avoir appuyé sur le bouton.




 * 13.6. If everything is set, click to finish editing the window. The sketch may become hidden again, but the window will show distinct solid elements for the, the , and the . Give a value of  to  to assign a default thickness, which will be added to the value specified in the  component.





Duplication de la fenêtre personnalisée
14. In the tree view, select and its underlying. Then go to, and answer if asked to duplicate unselected dependencies. A new and  will appear in the same position as the original elements.

15. Select the new. Go to the property, and click on the ellipsis next to the  value. In the 3D viewport select the left side of the wall which doesn't have any element; rotate the standard view as necessary. Change the to [-1 m, 0 m, 0 m] to center the window, and click. The sketch and the window should appear in a new position.
 * the attachment operation can also be performed by changing to the Part Workbench, and then using the menu.



16. You may adjust the dimensions of the new window by changing the named parameters in under, for example, set  to , and  to. Then press + to recompute the model. If the wall doesn't show a bigger hole for the new window, select the wall in the tree view, right click and choose, then press + again.

17. These operations have changed the position of the new window, but the opening in the wall doesn't look correct. It is slanted, that is, the hole is not perpendicular to the face of the wall, and it may even cut other parts of the wall. The problem is that has retained the  information of the original.



Normals of doors and windows
18. Each Arch Window object controls the extrusion of its body and the opening that is created in its host wall by means of the.

The normal is a vector that indicates a direction perpedicular to a wall. When a window or door preset is created with the Arch Window tool directly over an Arch Wall, the normal is automatically calculated, and the resulting window or door is correctly aligned; the first two objects, and, were created in this way.

In similar way, when a sketch is created by selecting a planar surface, it is oriented on this plane. Then when the Arch Window tool is used, the window will use as normal the perpendicular direction to the sketch. This was the case with the third object, the custom.

If the window already exists and needs to be moved, as was the case with the duplicated object, the sketch needs to be remapped to another plane; doing this moves both the sketch and the window, but the latter doesn't automatically update its normal, so it has incorrect extrusion information. The normal needs to be calculated manually and written to.

The three values of the normal vector are calculated as following.

Where is the angle of the local Z axis of the sketch with respect to the global Y axis.

When a sketch is created, it always has two axes, a local X (red) and a local Y (green). If the sketch is mapped to the global XY working plane, then these axes are aligned; but if the sketch is mapped on the global XZ or global YZ planes, as is common with windows and doors (the sketches are "standing up"), then the local Z (blue) forms an angle with the global Y axis; this angle varies from -180 to 180 degrees. The angle is considered positive if it opens counterclockwise, and it is negative if it opens clockwise, starting from the global Y axis.





If we look at the geometry created so far, we see the following normals.


 * The local Z is aligned with the global Y, therefore, the is zero. The normal vector is
 * The local Z is aligned with the global Y, therefore, the is zero. The normal vector is

or is.


 * The local Z is rotated 90 degrees from the global Y, therefore, the is 90 (positive, because it opens counterclockwise). The normal vector is
 * The local Z is rotated 90 degrees from the global Y, therefore, the is 90 (positive, because it opens counterclockwise). The normal vector is

or is.


 * The local Z is rotated 45 degrees from the global Y, therefore, the is 45 (positive, because it opens counterclockwise). The normal vector is
 * The local Z is rotated 45 degrees from the global Y, therefore, the is 45 (positive, because it opens counterclockwise). The normal vector is

or is.


 * The local Z direction is found by using the Draft Dimension tool and measuring the angle that the wall trace makes with the global Y axis, or any line aligned to it. This angle is ; the desired angle is the complement to this, so.
 * The local Z direction is found by using the Draft Dimension tool and measuring the angle that the wall trace makes with the global Y axis, or any line aligned to it. This angle is ; the desired angle is the complement to this, so.

This means the local Z axis is rotated 63.43 degrees from the global Y, therefore, the is -63.46 (negative, because it opens clockwise). The normal vector is

Therefore should be changed to.

After doing these changes, recompute the model with +. If the wall doesn't update the hole, select it in the tree view, right click and choose, then press + again.

19. The orientation of the extrusion of the window is resolved, together with the opening in the wall.



Final remarks
20. As demonstrated, the initial placement of the Arch Window is very important. The user should either
 * use the Arch Window tool to insert and automatically align a preset to a wall, or
 * map a sketch to the desired wall, and build the window after that.

If a window already exists, and it needs to be moved, the supporting sketch should be remapped to a new plane, and the of the window needs to be recalculated.

The new normal direction can be obtained by measuring the of the new wall with respect to the global Y axis, considering whether this angle is positive (counterclockwise) or negative (clockwise), and using a simple formula.

To confirm that the operations are correct, the absolute magnitude of the normal vector should be one. That is,