Scripted objects/cs

Introduction
Kromě standardních objektových typů jako jsou anotace, sítě a díly, nabízí FreeCAD skvělou možnost vytváření objektů 100% vytvořených skritpy Pythonu, které se nazývají Pythonovské objekty. Tyto objekty se chovají stejně jako jiné objekty FreeCADu a jsou ukládány a načítány automaticky při ukládání a otevírání souboru.

Je třeba pochopit jednu zvláštnost, tyto objekty jsou ukládány ve FcStd souborech FreeCADu s pythonovským modulem json. Tento modul převede pythonovský objekt do řetězce, který je pak možno uložit v souboru. Při načítání naopak tento modul použije uložený řetězec ke znovuvytvoření původního objektu, při tom musí mít přístup ke zdrojovému kódu, který vytvoří objekt. To znamená, že když uložíte takový uživatelský objekt a pak jej otevíráte na počítači kde není pythonovský kód, tak nebude tento objekt vytvořen. Když tedy distribuujete takový objekt někomu jinému, musíte společně s ním distribuovat i pythonovský skript, který objekt vytváří.

Note: It is possible to pack python code inside a FreeCAD file using json serializing with an App::PropertyPythonObject, but that code can never directly be run, and therefore has little use for our purpose here.

Pythonovský objekt má stejné pravidlo jako FreeCAD: Aplikace a GUI jsou odděleny do samostatných částí. Aplikační část, Document Object, definuje konstrukci objektu, zatímco část GUI, View Provider Object, definuje jak bude objekt zobrazen na displeji. View Provider Object, stejně jako další GUI objekty FreeCADu je dostupný pouze když FreeCAD běží se svým vlastním GUI. Pro vytvoření objektu je použitelných několik vlastností a metod. Vlastnosti musejí být některé z předdefinovaných typových vlastností, které nabízí FreeCAD a zobrazují se v dialogovém okně vlastností, takže mohou být uživatelem upravovány. Tímto způsobem jsou Pythonovské objekty správně a zcela parametrizovány. Můžete samostatně definovat vlastnosti objektu a jeho zobrazovacího objektu.

Základní příklad
Následující příklad najdete v souboru src/Mod/TemplatePyMod/FeaturePython.py, společně s několika dalšími příklady:

Things to note
If your object relies on being recomputed as soon as it is created, you must do this manually in the function as it is not called automatically. This example does not require it because the method of the  class has the same effect as the  function, but the examples below rely on being recomputed before anything is displayed in the 3D view. In the examples, this is done manually with but in more complex scenarios you need to decide where to recompute either the whole document or the FeaturePython object.

This example produces a number of exception stack traces in the report view window. This is because the method of the  class is called each time a property is added in. When the first one is added, the Width and Height properties don't exist yet and so the attempt to access them fails.

An explanation of and  is in the forum thread obj.Proxy.Type is a dict, not a string.

Available methods
See FeaturePython methods for the complete reference.

Dostupné vlastnosti
Vlastnosti jsou skutečné základní kameny pythonovských objektů. Jejich prostřednictvím je uživatel schopen pracovat s objektem. Po vytvoření Pythonovského objektu v dokumentu ( obj=FreeCAD.ActiveDocument.addObject("App::FeaturePython","Box") ), obdržíte seznam dostupných vlastností zadáním:

Dostanete seznam dostupných vlastností:


 * App::PropertyAcceleration
 * App::PropertyAngle
 * App::PropertyArea
 * App::PropertyBool
 * App::PropertyBoolList
 * App::PropertyColor
 * App::PropertyColorList
 * App::PropertyDirection
 * App::PropertyDistance
 * App::PropertyEnumeration
 * App::PropertyExpressionEngine
 * App::PropertyFile
 * App::PropertyFileIncluded
 * App::PropertyFloat
 * App::PropertyFloatConstraint
 * App::PropertyFloatList
 * App::PropertyFont
 * App::PropertyForce
 * App::PropertyFrequency
 * App::PropertyInteger
 * App::PropertyIntegerConstraint
 * App::PropertyIntegerList
 * App::PropertyIntegerSet
 * App::PropertyLength
 * App::PropertyLink
 * App::PropertyLinkChild
 * App::PropertyLinkGlobal
 * App::PropertyLinkHidden
 * App::PropertyLinkList
 * App::PropertyLinkListChild
 * App::PropertyLinkListGlobal
 * App::PropertyLinkListHidden
 * App::PropertyLinkSub
 * App::PropertyLinkSubChild
 * App::PropertyLinkSubGlobal
 * App::PropertyLinkSubHidden
 * App::PropertyLinkSubList
 * App::PropertyLinkSubListChild
 * App::PropertyLinkSubListGlobal
 * App::PropertyLinkSubListHidden
 * App::PropertyMap
 * App::PropertyMaterial
 * App::PropertyMaterialList
 * App::PropertyMatrix
 * App::PropertyPath
 * App::PropertyPercent
 * App::PropertyPersistentObject
 * App::PropertyPlacement
 * App::PropertyPlacementLink
 * App::PropertyPlacementList
 * App::PropertyPosition
 * App::PropertyPrecision
 * App::PropertyPressure
 * App::PropertyPythonObject
 * App::PropertyQuantity
 * App::PropertyQuantityConstraint
 * App::PropertySpeed
 * App::PropertyString
 * App::PropertyStringList
 * App::PropertyUUID
 * App::PropertyVacuumPermittivity
 * App::PropertyVector
 * App::PropertyVectorDistance
 * App::PropertyVectorList
 * App::PropertyVolume
 * App::PropertyXLink
 * App::PropertyXLinkList
 * App::PropertyXLinkSub
 * App::PropertyXLinkSubList
 * Mesh::PropertyCurvatureList
 * Mesh::PropertyMeshKernel
 * Mesh::PropertyNormalList
 * Part::PropertyFilletEdges
 * Part::PropertyGeometryList
 * Part::PropertyPartShape
 * Part::PropertyShapeHistory
 * Path::PropertyPath
 * Path::PropertyTool
 * Path::PropertyTooltable
 * Sketcher::PropertyConstraintList
 * Spreadsheet::PropertyColumnWidths
 * Spreadsheet::PropertyRowHeights
 * Spreadsheet::PropertySheet
 * Spreadsheet::PropertySpreadsheetQuantity
 * TechDraw::PropertyCenterLineList
 * TechDraw::PropertyCosmeticEdgeList
 * TechDraw::PropertyCosmeticVertexList
 * TechDraw::PropertyGeomFormatList

Když do uživatelského objektu přidáváte vlastnosti dejte pozor na::
 * Nepoužívejte znaky "<" a ">" v popisu vlastnosti (odděluje to části XML v souboru .fcstd)
 * Vlastnosti jsou uloženy podle abecedy ve .fcstd souboru. Máte-li ve vlastnostech tvar (shape), jakékoliv jméno vlastnosti, které je za "Shape" podle abecedy, bude nataženo až po tvaru, což může zapříčinit neočekávané chování.

A complete list of property attributes can be seen in the PropertyStandard C++ header file. For instance, if you want to allow the user to enter only a limited range of values (e.g. using PropertyIntegerConstraint), in Python you will assign a tuple containing not only the property value, but also the lower and upper limit as well as the stepsize, as below:

Typ vlastnosti
Standardně mohou být vlastnosti upravovány. Je ale možné nastavit vlastnosti pouze ke čtení, třeba když má jenom zobrazovat výstup výsledku metody. Je možné také vlastnost skrýt. Typ vlastnosti může být nastaven použitím

kde mode je malá celočíselná hodnota, které může být nastavena na: 0 -- defaultní mód, čtení i zápis 1 -- pouze čtení 2 -- skryto

The EditorModes are not set at FreeCAD file reload. This could to be done by the __setstate__ function. See http://forum.freecadweb.org/viewtopic.php?f=18&t=13460&start=10#p108072. By using the setEditorMode the properties are only read only in PropertyEditor. They could still be changed from python. To really make them read only the setting has to be passed directly inside the addProperty function. See http://forum.freecadweb.org/viewtopic.php?f=18&t=13460&start=20#p109709 for an example.

Using the direct setting in the addProperty function, you also have more possibilities. In particular, an interesting one is mark a property as an output property. This way FreeCAD won't mark the feature as touched when changing it (so no need to recompute).

Example of output property (see also https://forum.freecadweb.org/viewtopic.php?t=24928):

The property types that can be set at last parameter of the addProperty function are: 0 -- Prop_None, No special property type 1 -- Prop_ReadOnly, Property is read-only in the editor 2 -- Prop_Transient, Property won't be saved to file 4 -- Prop_Hidden, Property won't appear in the editor 8 -- Prop_Output, Modified property doesn't touch its parent container 16 -- Prop_NoRecompute, Modified property doesn't touch its container for recompute

You can find these different property types defined in the source code C++ header for PropertyContainer.

Další složitější příklady
Tento příklad používá Modul Díl k vytvoření osmistěnu a potom vytvoří pomocí Pivy jeho reprezentaci v Coinu.

První je samotné vytvoření dokumentu:

Pak máme objekt pro zobrazení (view provider object), zodpovědný za zobrazení objektu ve 3D:

A nakonec, když je objekt i jeho zobrazení definováno, stačí ho už jen zavolat:

Zpřístupnění objektu k výběru
Chcete-li aby bylo možné objekt vybrat nebo alespoň jeho část, kliknutím na něj v pohledu, musíte včlenit jeho Coin konstrukci do uzlu SoFCSelection. Má-li objekt komplexní zobrazení s widgety, anotacemi atd., můžete chtít včlenit do SoFCSelection pouze nějakou část. Všechno co je SoFCSelection je průběžně skenováno FreeCADem pro detekci výběru/předvýběru, takže je rozumné nepřetěžovat jej zbytečným skenováním. Tady je co byste měli zahrnout do self.face z příkladu nahoře.

Once the parts of the scenegraph that are to be selectable are inside SoFCSelection nodes, you then need to provide two methods to handle the selection path. The selection path can take the form of a string giving the names of each element in the path, or of an array of scenegraph objects. The two methods you provide are, which converts from a string path to an array of scenegraph objects, and , which takes an element which has been clicked on in the scenegraph and returns its string name (note, not its string path).

Here is the molecule example above, adapted to make the elements of the molecule selectable:

Práce s jednoduchými tvary
Jestliže z parametrického objektu vychází jednoduchý tvar, není nutné používat zobrazovací objekt. Tvar bude zobrazován použitím standardního zobrazování tvarů ve FreeCADu.

Same code with use ViewProviderLine

Scenegraph Structure
You may have noticed that the examples above construct their scenegraphs in slightly different ways. Some use while others use.

Each feature in a FreeCAD document is based the following scenegraph structure:

The displays only one of its children, depending on which display mode is selection in FreeCAD.

The examples which use are constructing their scenegraphs solely out of coin3d scenegraph elements. Under the covers, adds a new child to the ; the name of that node will match the display mode it was passed.

The examples which use also construct part of their geometry using functions from the Part workbench, such as. This constructs the different display mode scenegraphs under the ; when we later come to add coin3d elements to the scenegraph, we need to add them to the existing display mode scenegraphs using rather than creating a new child of the.

When using to add geometry to the scenegraph, each display mode should have its own node which is passed to ; don't reuse the same node for this. Doing so will confuse the selection mechanism. It's okay if each display mode's node has the same geometry nodes added below it, just the root of each display mode needs to be distinct.

Here is the above molecule example, adapted to be drawn only with Coin3D scenegraph objects instead of using objects from the Part workbench:

Part Design scripted objects
When making scripted objects in Part Design the process is similar to the scripted objects discussed above, but with a few additional considerations. We must handle 2 shape properties, one for the shape we see in the 3D view and another for the shape used by the pattern tools, such as polar pattern features. The object shapes also needs to be fused to any existing material already in the Body (or cut from it in the case of Subtractive features). And we must account for the placement and attachment of our objects a little bit differently.

Part Design scripted solid object features should be based on either PartDesign::FeaturePython, PartDesign::FeatureAdditivePython, or PartDesign::FeatureSubtractivePython rather than Part::FeaturePython. Only the Additive and Subtractive variants can be used in pattern features, and if based on Part::FeaturePython when the user drops the object into a Part Design Body it becomes a BaseFeature rather than being treated by the Body as a native Part Design object. Note: all of these are expected to be solids, so if you are making a non-solid feature it should be based on Part::FeaturePython or else the next feature in the tree will attempt to fuse to as a solid and it will fail.

Here is a simple example of making a Tube primitive, similar to the Tube primitive in Part Workbench except this one will be a Part Design solid feature object. For this we will 2 separate files: pdtube.FCMacro and pdtube.py. The .FCMacro file will be executed by the user to create the object. The .py file will hold the class definitions, imported by the .FCMacro. The reason for doing it this way is to maintain the parametric nature of the object after restarting FreeCAD and opening a document containing one of our Tubes.

First, the class definition file:

And now the macro file to create the object:

Additional pages:
 * Scripted objects saving attributes
 * Scripted objects migration
 * Scripted objects with attachment
 * Viewproviders

Interesting forum threads about scripted objects:


 * Python object attributes lost at load
 * New FeaturePython is grey
 * Explanation on __getstate__ and __setstate__, official documentation
 * Eigenmode frequency always 0?
 * how to implement python feature's setEdit properly?

In addition to the examples presented here have a look at FreeCAD source code src/Mod/TemplatePyMod/FeaturePython.py for more examples.