Scripted objects/it

Introduzione
Oltre ai tipi di oggetti standard, come le Annotazioni, gli oggetti Mesh e gli oggetti Parte, FreeCAD offre anche la straordinaria possibilità di costruire al 100% oggetti parametrici in script di Python, chiamati Python Features (Caratteristiche Python). Questi oggetti si comportano esattamente come un qualsiasi altro oggetto di FreeCAD, e sono salvati e ripristinati automaticamente con salva/apri il file.

Deve essere conosciuta una loro particolarità: questi oggetti vengono salvati in un file FcStd di FreeCAD con il modulo json di Python. Tale modulo converte un oggetto Python in una stringa, permettendo di aggiungerlo al file salvato. Quando l'oggetto viene caricato, il modulo json utilizza questa stringa per ricreare l'oggetto originale, fornendo l'accesso al codice sorgente da cui ha creato l'oggetto. Questo significa che se si salva un oggetto personalizzato e lo si apre su una macchina in cui non è presente il codice Python che ha generato l'oggetto, l'oggetto non può essere ricreato. Quando si forniscono ad altri utenti questi oggetti, è necessario fornire anche gli script di Python che li hanno creati.

Nota: è possibile impacchettare il codice Python all'interno di un file FreeCAD utilizzando la serializzazione json con un App::PropertyPythonObject, ma quel codice non può mai essere eseguito direttamente, e quindi ha poca utilità per il nostro scopo qui.

Le Python Features seguono le stesse regole di tutte le altre funzionalità di FreeCAD: sono divise in una parte App e una parte GUI. La parte App, cioè il Document Object (oggetto del documento), definisce la geometria dell'oggetto, mentre la sua parte grafica, cioè il View Provider Object (fornitore della vista dell'oggetto), definisce come l'oggetto viene disegnato sullo schermo. Il View Provider Object, come qualsiasi altro elemento di FreeCAD, è disponibile solo quando si esegue FreeCAD nella sua GUI (interfaccia grafica). Per costruire il proprio oggetto, sono disponibili diversi metodi e proprietà. La Proprietà deve essere una qualsiasi dei tipi di proprietà predefinite che FreeCAD mette a disposizione. Le proprietà disponibili sono quelle che appaiono nella finestra di visualizzazione delle proprietà per consentire all'utente di modificarle. Con questa procedura, gli oggetti FeaturePython sono realmente e totalmente parametrici. E' possibile definire separatamente le proprietà per l'oggetto e per la sua ViewObject (rappresentazione).

Esempio base
L'esempio seguente si trova nel file src/Mod/TemplatePyMod/FeaturePython.py, con molti altri esempi:

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.

Proprietà disponibili
Le proprietà sono i veri e propri mattoni per la costruzione degli oggetti FeaturePython. Attraverso di esse, l'utente è in grado di interagire e modificare l'oggetto. Dopo aver creato un nuovo oggetto FeaturePython nel documento ( obj=FreeCAD.ActiveDocument.addObject("App::FeaturePython","Box") ), è possibile ottenere un elenco delle proprietà disponibili digitando:

Si ottiene l'elenco delle proprietà disponibili:


 * 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

Quando si aggiungono delle proprietà agli oggetti personalizzati, stare attenti a questo:
 * Non utilizzare i caratteri "<" o ">" nelle descrizioni delle proprietà (questo spezza le parti xml nel file .fcstd)
 * Le proprietà sono memorizzate in ordine alfabetico nel file .fcstd. Se si dispone di una forma (Shape) nelle proprietà, qualsiasi proprietà il cui nome, in ordine alfabetico, viene dopo "Shape", verrà caricato DOPO la forma (Shape), e questo può causare strani comportamenti.

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:

Tipi di Proprietà
Di default, le proprietà possono essere aggiornate. È possibile creare delle proprietà di sola lettura, per esempio nel caso si vuole mostrare il risultato di un metodo. È anche possibile nascondere una proprietà. Il tipo di proprietà può essere impostata usando

dove mode è un indice che può essere impostato: 0 -- default mode, lettura e scrittura 1 -- solo lettura 2 -- nascosto

Gli EditorModes non sono fissati nel file reload di FreeCAD. Questo può essere fatto dalla funzione __setstate__. Vedere http://forum.freecadweb.org/viewtopic.php?f=18&t=13460&start=10#p108072. Usando setEditorMode le proprietà sono in sola lettura soltanto in PropertyEditor. Esse possono ancora essere modificate da un comando Python. Per renderle davvero in sola lettura le impostazioni devono essere passate direttamente all'interno della funzione addProperty. Per un esempio, vedere http://forum.freecadweb.org/viewtopic.php?f=18&t=13460&start=20#p109709.

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.

Altro esempio più complesso
In questo esempio si utilizza il Modulo Parte per creare un ottaedro, quindi si crea la sua rappresentazione Coin con Pivy.

Prima si crea l'oggetto del documento:

In seguito si crea il fornitore della vista dell'oggetto (view provider object), responsabile di mostrare l'oggetto nella scena 3D:

Infine, dopo che l'oggetto e il suo visualizzatore sono definiti, basta solo chiamarli (La classe Octahedron e il codice della classe viewprovider possono essere copiati direttamente nella console Python di FreeCAD)::

Rendere gli oggetti selezionabili
Se volete rendere il vostro oggetto selezionabile, o almeno una parte di esso, facendo clic su di esso nella finestra, è necessario includere la sua geometria Coin all'interno di un nodo SoFCSelection. Se l'oggetto ha una rappresentazione complessa, con widget, annotazioni, etc, si potrebbe voler includere solo una parte di esso in un SoFCSelection. Tutto quello che compone un SoFCSelection viene costantemente analizzato da FreeCAD per rilevare selezioni/preselezioni, quindi non ha senso sovraccaricarlo con delle scansioni non necessarie. Ecco ciò che si dovrebbe fare per includere un self.face nell'esempio precedente:

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:

Lavorare con le forme semplici
Se l'oggetto parametrico produce semplicemente una forma, non è necessario utilizzare un fornitore di vista dell'oggetto (view provider object). La forma viene visualizzata utilizzando la rappresentazione della forma standard di FreeCAD:

Lo stesso codice con l'uso di 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:

Ulteriori informazioni
Ci sono alcune discussioni nel forum molto interessanti su script di oggetti:

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?

Oltre agli esempi presentati qui dare un'occhiata al codice sorgente di FreeCAD src/Mod/TemplatePyMod/FeaturePython.py per ulteriori esempi.