Sketcher Workbench/fr: Difference between revisions

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Revision as of 00:07, 8 October 2018

L'atelier Sketcher permet de créer des géométries 2D nommées esquisses, qui seront principalement utilisées par latelier PartDesign, mais potentiellement par d'autres ateliers tels que l'atelier Architectural. En général, l'esquisse est le point de départ de la plupart des modèles de CAO - une esquisse simple peut être 'extrudée' en une forme 3D, une autre esquisse peut être créée pour creuser une cavité à la surface de cette forme, ou encore générer une extrusion. Avec les opérations Booléennes, l'atelier Sketcher est au cœur de la conception 3D solide.

L'atelier Sketcher met à l'avant les contraintes, qui permettent de définir des formes 2D selon des critères géométriques précis. Un solveur mathématique calcule le niveau de contrainte de l'esquisse et permet l'exploration interactive des degrés de liberté.

Une esquisse simple, pleinement contrainte.‎

Les principes de l'esquisse contrainte

Pour décrire comment fonctionne l'atelier Sketcher, il est utile de le comparer avec la méthode « traditionnelle » du dessin.

Dessin traditionnel

La méthode traditionnelle du DAO hérite de la technique de la planche à dessin. Des vues orthogonales sont dessinées manuellement afin de produire des dessins techniques (aussi appelés plans). Les éléments sont dessinées précisément à leur taille réelle (ou à l'échelle). Si vous voulez dessiner une ligne horizontale de 100mm de longueur débutant aux coordonnées (0,0), il faut activer l'outil ligne, cliquer à l'écran ou saisir au clavier les coordonnées du premier point, puis faire une second clic ou saisir les coordonnées du second point, soit (0,100). Ou encore, vous pouvez dessiner la ligne sans vous soucier de sa position, pour la déplacer ensuite. Lorsque vous avez terminé votre dessin, vous ajoutez les cotes.

L'esquisse contrainte

Le Sketcher s'éloigne de cette logique. Les objets n'ont pas à être dessinés aux dimensions exactes que vous planifiez, puisqu'ils seront définis ultérieurement par des contraintes. Ils peuvent être dessinés librement, et tant qu'ils ne sont pas contraints, ils peuvent être manipulés et modifiés. Ces objets en quelque sorte flottent et peuvent être déplacés, étirés, pivotés, redimensionnés, etc. Ceci permet une très grande souplesse au processus de conception.

Que sont les contraintes ?

Les contraintes sont utilisées pour limiter les degrés de liberté d'un objet. Par exemple, une ligne sans contrainte a 4 degrés de liberté (abréviation française "DDL", et anglaise "DOF") : elle peut être déplacée horizontalement ou verticalement, étirée, subir une rotation.

L'application d'une contrainte horizontale ou verticale, ou une contrainte d'angle (par rapport à une autre ligne ou à l'un des axes), limite la capacité de rotation, la laissant ainsi avec 3 degrés de liberté.
Le verrouillage d'un de ses points par rapport à l'origine va encore supprimer 2 degrés de liberté.

Et, l'application d'une contrainte de dimension va supprimer le dernier degré de liberté. La ligne est alors considérée comme entièrement contrainte.

De nombreux objets peuvent être contraints entre eux. Deux lignes peuvent être reliées par un de leurs points de contrainte par un point coïncidant.
Les angles peuvent être définis entre eux, ou ils peuvent être définis perpendiculairement. Une ligne peut être tangente à un cercle ou un arc et ainsi de suite. Un dessin complexe avec plusieurs objets aura un nombre de solutions différentes, et le rendre entièrement contraint signifie qu'une seule des solutions possibles a été réalisée sur la base des contraintes appliquées.

Il existe deux types de contraintes : géométriques et dimensionnelles. Elles sont détaillées dans les sections d''outils' ci-dessous.

L'usage approprié du Sketcher

Le Sketcher n'est pas destiné à la réalisation de plans 2D. Une fois que le croquis a été utilisé pour générer un solide, il est automatiquement caché. Les contraintes sont uniquement visibles en mode édition.

Si vous n'avez besoin que de produire des vues 2D pour l'impression, et n'avez pas besoin de créer de modèles 3D, consultez le module Planche à dessin (Draft) (et gardez à l'esprit que la planche à dessin (Draft) peut également être utilisée pour créer des formes géométriques en 2D qui ne sont pas encore disponibles dans le Sketcher, comme des courbes B-splines ou des polygones).

Processus d'esquisse

Une esquisse est toujours en deux dimensions (2D). Pour créer un solide, on crée une esquisse 2D d'une aire simple fermée et on lui applique une extrusion ou une révolution pour lui ajouter la troisième dimension.

Si l'esquisse possède des segments qui se croisent, ou un point non directement positionné sur un segment, ou encore des écarts entre des points terminaux ou des segments adjacents, l'extrusion ou la pièce de révolution ne créera pas un solide. Cette règle ne s'applique pas aux Géométries de Construction (en bleu).

A l'intérieur d'une aire fermée, nous pouvons avoir des aires indépendantes. Celles-ci deviendront des vides lorsque le solide 3D sera généré.

Les outils

Les outils de l'atelier Sketcher sont tous situés dans le menu Sketch qui s'affiche lorsque vous chargez l'atelier Sketcher.

  • Nouvelle esquisse : crée une nouvelle esquisse sur un plan ou une face sélectionnée. Si rien n'est sélectionné, un dialogue pop up invitera l'utilisateur à sélectionner un plan.
  • Vue de l'esquisse : définit l'affichage de l'objet perpendiculairement au plan de l'esquisse.
  • Vue sectionnée: v0.18 et ultérieures Crée un plan de coupe qui masque temporairement toute matière devant le plan d’esquisse.
  • Valider l'esquisse... : vérifier la tolérance des différents points et les faire correspondre entre eux.
  • Esquisse miroir : crée une esquisse miroir selon l'axe X, l'axe Y ou l'origine. [v 0.16]

Géométries d'esquisse

Ces outils permettent de créer des objets.

  • Point : dessine un point.
  • Ligne : dessine une ligne entre 2 points.
  • Arc : dessine un segment d'arc à partir du centre, rayon, angle de départ et angle d'arrivée.
  • Arc par 3 points : dessine un arc de cercle sur deux points et un troisième point pour la circonférence.
  • Cercle : dessine un cercle à partir de son centre et du rayon.
  • Sections coniques :
    • Ellipse : dessine une ellipse à partir du centre, d'un point sur le grand rayon et d'un point sur le petit rayon. (v0.15)
    • Ellipse par 3 points : dessine une ellipse à partir du grand diametre (2 points) et d'un point sur le petit rayon. (v0.15)
    • Arc d'ellipse : dessine une ellipse à partir du centre, d'un point sur le grand rayon, avec un point de départ et un point d'arrivée. (v0.15)
    • Arc d'hyperbole : dessine un arc d'hyperbole. (v0.17)
    • Arc de parabole : dessine un arc de parabole. (v0.17)
  • Polyligne : dessine une ligne composée de plusieurs segments connectés entre eux.
  • Rectangle : dessine un rectangle à partir de 2 points opposés.
  • Triangle : dessine un triangle équilatéral inscrit dans un cercle. (v0.15)
  • Carré : dessine un carré inscrit dans un cercle. (v0.15)
  • Pentagone : dessine un pentagone régulier inscrit dans un cercle. (v0.15)
  • Hexagone : dessine un hexagone régulier inscrit dans un cercle. (v0.15)
  • Heptagone : dessine un heptagone régulier inscrit dans un cercle. (v0.15)
  • Octogone : dessine un octogone régulier inscrit dans un cercle. (v0.15)
  • Clavette : dessine une clavette de type A en entrant le centre du demi-cercle, le point pour le rayon et le point final du deuxième demi-cercle. (v0.15)
  • Congé : crée un congé entre deux lignes connectées en un point. Sélectionnez les deux lignes, ou cliquez sur le sommet commun, puis activez l'outil.
  • Trimming: Trims a line, circle or arc with respect to the clicked point.
  • Construction Mode: Toggles sketch geometry from/to construction mode. Construction geometry is shown in blue and is discarded outside of Sketch editing mode.

Sketcher constraints

Constraints are used to define lengths, set rules between sketch elements, and to lock the sketch along the vertical and horizontal axes. Some constraints require use of Helper constraints.

Geometric constraints

These constraints are not associated with numeric data.

  • Coincident: Affixes a point onto (coincident with) one or more other points.
  • Point On Object: Affixes a point onto another object such as a line, arc, or axis.
  • Vertical: Constrains the selected lines or polyline elements to a true vertical orientation. More than one object can be selected before applying this constraint.
  • Horizontal: Constrains the selected lines or polyline elements to a true horizontal orientation. More than one object can be selected before applying this constraint.
  • Parallel: Constrains two or more lines parallel to one another.
  • Perpendicular: Constrains two lines perpendicular to one another, or constrains a line perpendicular to an arc endpoint.
  • Tangent: Creates a tangent constraint between two selected entities, or a co-linear constraint between two line segments. A line segment does not have to lie directly on an arc or circle to be constrained tangent to that arc or circle.
  • Equal Length: Constrains two selected entities equal to one another. If used on circles or arcs their radii will be set equal.
  • Symmetric: Constrains two points symmetrically about a line, or constrains the first two selected points symmetrically about a third selected point.

Dimensional constraints

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

  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • Radius: Defines the radius of a selected arc or circle by constraining the radius.
  • Internal Angle: Defines the internal angle between two selected lines.
  • Snell's Law: Constrains two lines to obey a refraction law to simulate the light going through an interface. (v 0.15)
  • Internal Alignment: Aligns selected elements to selected shape (e.g. a line to become major axis of an ellipse).
  • Toggle Constraint: Toggles the toolbar or the selected constraints to/from reference mode. v0.16

Sketcher tools

  • Select solver DOFs: v0.18 and above Highlights in green the geometry with degrees of freedom (DOFs), i.e. not fully constrained.
  • Close Shape: Creates a closed shape by applying coincident constraints to endpoints [v 0.15]
  • Connect Edges: Connect sketcher elements by applying coincident constraints to endpoints [v 0.15]
  • Show/Hide internal geometry: Recreates missing/deletes unneeded internal geometry of a selected ellipse, arc of ellipse/hyperbola/parabola or B-spline.
  • Symmetry: Copies a sketcher element symmetrical to a chosen line [v 0.16]
  • Clone: Clones a sketcher element [v 0.16]
  • Copy: Copies a sketcher element [v 0.16]
  • Move: v0.18 and above Moves the selected geometry taking as reference the last selected point.

Sketcher B-spline tools

Sketcher virtual space

Preferences

Bonnes pratiques

Chaque utilisateur de CAO développe sa propre philosophie au cours de son travail, mais il y a quelques principes généraux utiles à suivre.

  • Une série d'esquisses simples est plus facile à gérer qu'une seule esquisse complexe. Par exemple, la première esquisse peut être créée pour la fonction de base 3D (soit une extrusion ou une révolution), tandis que la seconde peut contenir des découpes ou des cavités (poches). Certains détails peuvent être laissés de côté pour être réalisés plus tard avec des fonctions 3D. Vous pouvez aussi éviter les congés dans votre croquis, s'il y en a un trop grand nombre et les ajouter plus tard en tant que fonctions 3D.
  • Toujours créer un profil fermé, sinon votre esquisse ne produira pas un solide mais un ensemble de faces ouvertes. Si vous ne voulez pas que certains objets soient inclus dans votre construction, transformez-les en éléments de construction avec l'outil Mode de Construction.
  • Utilisez la fonction Contraintes auto (dans l'onglet Tâches) pour limiter le nombre de contraintes que vous aurez à ajouter manuellement.
  • En règle générale, appliquez d'abord les contraintes géométriques, puis les contraintes dimensionnelles, et enfin verrouillez votre esquisse en dernier. Mais rappelez-vous : les règles sont faites pour être contournées. Si vous rencontrez des difficultés de manipulation de votre esquisse, il peut être utile de contraindre d'abord quelques objets avant de compléter votre profil.
  • Si possible, positionnez le centre de votre esquisse à l'origine (0,0) avec la Contrainte de Verrouillage . Si votre dessin n'est pas symétrique, localisez un de ses points à l'origine, ou choisissez des nombres entiers pour verrouiller les distances.
    Dans v0.12, les contraintes extérieures (contraignant l'esquisse à la forme géométrique 3D existante comme les bords, et d'autres esquisses) ne sont pas mises en œuvre.
    Cela signifie que pour positionner un croquis par rapport à une forme géométrique existante, vous aurez besoin d'entrer les distances manuellement. Une contrainte de verrouillage à (25,75) de l'origine est plus facile à retenir que (23.47,73.02).
  • Si vous avez la possibilité de choisir entre la contrainte Longueur et les contraintes Distance Horizontale ou Verticale , utilisez de préférence ces dernières. Les contraintes Distance Horizontale et Verticale sont moins gourmandes en ressources.
  • De façon générale, les meilleurs contraintes à utiliser sont les contraintes Horizontal et Vertical, les contraintes Longueur Horizontale et Longueur Verticale, Tangente Point-à-Point. Si possible, limiter l'utilisation des contraintes suivantes : Longueur, Tangente Bord-à-Bord, Point sur Ligne, Symétrie.