Getting started/ar

مقدمة

برنامج FreeCAD هو تطبيق للنمذجة ثلاثية الأبعاد بارامتري. صُمم البرنامج بشكل أساسي للتصميم الميكانيكي، ولكنه يخدم أيضاً جميع الاستخدامات الأخرى التي تحتاج فيها إلى نمذجة أجسام ثلاثية الأبعاد بدقة وتحكم في سجل النمذجة.

يخضع FreeCAD للتطوير منذ عام 2002، وهو يوفر قائمة كبيرة من المميزات. لا تزال هناك بعض القدرات المفقودة، ولكنه قوي بما يكفي لاستخدام الهواة والورش الصغيرة. هناك مجتمع متنامٍ بسرعة من المستخدمين المتحمسين الذين يشاركون في منتدى FreeCAD، ويمكنك أن تجد هناك العديد من الأمثلة لمشاريع عالية الجودة تم تطويرها باستخدام FreeCAD.

انظر أيضاً:

• الانتقال إلى FreeCAD من Fusion360
• أي بيئة عمل (Workbench) يجب أن أختار؟
• الدروس التعليمية
• دروس الفيديو التعليمية

التثبيت

بادئ ذي بدء، قم بتنزيل وتثبيت FreeCAD. راجع صفحة التنزيل للحصول على معلومات حول الإصدارات الحالية والتحديثات، وتعليمات التثبيت لنظام التشغيل الخاص بك (Windows أو Linux أو macOS). يتوفر FreeCAD في مديري الحزم للعديد من توزيعات Linux. وبما أن FreeCAD مفتوح المصدر، يمكنك أيضاً الحصول على الكود المصدري وتجميعه بنفسك.

استكشاف الواجهة

واجهة FreeCAD القياسية

انظر شرحاً كاملاً في الواجهة.

1. منطقة العرض الرئيسية، والتي يمكن أن تحتوي على نوافذ مختلفة مبوبة، وبشكل أساسي منظر ثلاثي الأبعاد.

2. المنظر ثلاثي الأبعاد، والذي يظهر الأجسام الهندسية في المستند.

3. عرض الشجرة (جزء من العرض المختلط)، والذي يظهر التسلسل الهرمي وسجل بناء الأجسام في المستند؛ ويمكنه أيضاً عرض لوحة المهام للأوامر النشطة.

4. محرر الخصائص (جزء من العرض المختلط)، والذي يسمح بعرض وتعديل خصائص الأجسام المحددة.

5. عرض التحديد، والذي يوضح الأجسام أو العناصر الفرعية للأجسام (الرؤوس، الحواف، الأوجه) المحددة.

6. عرض التقرير (أو نافذة المخرجات)، حيث تظهر الرسائل والتحذيرات والأخطاء.

7. 콘솔 Python، حيث تُطبع جميع الأوامر المنفذة، وحيث يمكنك إدخال أكواد Python.

8. شريط الحالة، حيث تظهر بعض الرسائل وتلميحات الأدوات.

9. منطقة شريط الأدوات، حيث يتم تثبيت أشرطة الأدوات.

10. محدد بيئة العمل، حيث تختار بيئة العمل النشطة.

11. القائمة القياسية، والتي تحتوي على العمليات الأساسية للبرنامج.

المفهوم الأساسي وراء واجهة FreeCAD هو أنها مقسمة إلى بيئات عمل (Workbenches). بيئة العمل هي مجموعة من الأدوات المناسبة لمهمة محددة، مثل التعامل مع الشبكات (Meshes)، أو رسم الأجسام ثنائية الأبعاد، أو الرسومات المقيدة (Constrained sketches). يمكنك تبديل بيئة العمل الحالية باستخدام محدد بيئة العمل. كما يمكنك تخصيص الأدوات المضمنة في كل بيئة عمل، أو إضافة أدوات من بيئات عمل أخرى، أو حتى إضافة أدوات قمت بإنشائها بنفسك تسمى ماكرو (Macros). ومن نقاط البداية الشائعة الاستخدام هي بيئة تصميم الأجزاء (PartDesign) و بيئة الأجزاء (Part).

عند تشغيل FreeCAD للمرة الأولى، ستظهر لك صفحة البداية. هذا هو شكلها في الإصدار 0.19:

تتيح لك صفحة البداية الانتقال بسرعة إلى إحدى بيئات العمل الأكثر شيوعاً، أو فتح أحد الملفات الحديثة، أو الاطلاع على أحدث الأخبار من عالم FreeCAD. يمكنك تغيير بيئة العمل الافتراضية من خلال محرر التفضيلات.

التنقل في الفضاء ثلاثي الأبعاد

يتوفر في FreeCAD العديد من أنماط التنقل، والتي تغير طريقة استخدامك للفأرة للتفاعل مع الأجسام في المنظر ثلاثي الأبعاد والمنظر نفسه. أحد هذه الأنماط مخصص تحديداً لـ لوحات اللمس (Touchpads)، حيث لا يتم استخدام زر الفأرة الأوسط. نمط التنقل الافتراضي هو تنقل CAD. يمكنك تغيير نمط التنقل الحالي بسرعة باستخدام الزر في شريط الحالة أو بالنقر بزر الفأرة الأيمن على منطقة فارغة في المنظر ثلاثي الأبعاد.

لديك أيضاً العديد من أوضاع العرض المسبقة (المسقط العلوي، المسقط الأمامي، إلخ) المتوفرة في قائمة "عرض" (View)، وفي شريط أدوات العرض، ومن خلال اختصارات الأرقام (1، 2، إلخ...). من خلال النقر بزر الفأرة الأيمن على جسم ما أو على منطقة فارغة في المنظر ثلاثي الأبعاد، يمكنك الوصول السريع إلى بعض العمليات الشائعة، مثل تعيين عرض محدد، أو تحديد موقع جسم في عرض الشجرة.

خطواتك الأولى مع FreeCAD

ينصب تركيز FreeCAD على السماح لك بإنشاء نماذج ثلاثية الأبعاد عالية الدقة، والحفاظ على تحكم دقيق في تلك النماذج (من خلال القدرة على العودة إلى سجل النمذجة وتغيير المعاملات)، وفي النهاية بناء تلك النماذج (عن طريق الطباعة ثلاثية الأبعاد، أو التصنيع باستخدام الحاسب الآلي CNC، أو حتى في مواقع البناء). لذلك، فهو يختلف تماماً عن بعض التطبيقات ثلاثية الأبعاد الأخرى المصممة لأغراض أخرى، مثل أفلام الرسوم المتحركة أو الألعاب. قد يكون منحنى التعلم فيه حاداً، خاصة إذا كان هذا هو اتصالك الأول بالنمذجة ثلاثية الأبعاد. إذا واجهت صعوبة في أي مرحلة، فلا تنسَ أن مجتمع المستخدمين الودود في منتدى FreeCAD قد يتمكن من مساعدتك في وقت قصير جداً.

تعتمد بيئة العمل التي ستبدأ في استخدامها في FreeCAD على نوع العمل الذي تريد القيام به: إذا كنت ستعمل على نماذج ميكانيكية، أو بشكل عام أي أجسام صغيرة الحجم، فمن المحتمل أنك سترغب في تجربة بيئة تصميم الأجزاء (PartDesign). وإذا كنت ستعمل في التصميم ثنائي الأبعاد، فانتقل إلى بيئة المسودة (Draft)، أو بيئة الرسام (Sketcher) إذا كنت بحاجة إلى قيود (Constraints). أما إذا كنت ترغب في العمل بنمذجة معلومات البناء (BIM)، فقم بتشغيل بيئة BIM. وإذا كنت قادماً من عالم OpenSCAD، فجرب بيئة OpenSCAD. كما تتوفر أيضاً العديد من بيئات العمل الخارجية التي طورها المجتمع.

يمكنك تبديل بيئات العمل في أي وقت، وأيضاً تخصيص بيئة العمل المفضلة لديك لإضافة أدوات من بيئات عمل أخرى.

العمل مع بيئتي العمل PartDesign و Sketcher

تُعد بيئة تصميم الأجزاء (PartDesign) مخصصة لبناء أجسام معقدة، بدءاً من أشكال بسيطة، ثم إضافة أو إزالة قطع (تسمى "الميزات" أو "features")، حتى تصل إلى جسمك النهائي. يتم تخزين جميع الميزات التي قمت بتطبيقها أثناء عملية النمذجة في عرض منفصل يسمى عرض الشجرة (tree view)، والذي يحتوي أيضاً على الأجسام الأخرى في مستندك. يمكنك التفكير في جسم (PartDesign) كأنه سلسلة من العمليات، كل واحدة منها تُطبق على نتيجة العملية التي سبقتها، لتشكل سلسلة واحدة كبيرة. في عرض الشجرة، ترى جسمك النهائي، ولكن يمكنك توسيعه واستعادة جميع الحالات السابقة، وتغيير أي من معاملاتها، مما يؤدي تلقائياً إلى تحديث الجسم النهائي.

تستخدم بيئة تصميم الأجزاء (PartDesign) بشكل مكثف بيئة عمل أخرى، وهي بيئة الرسام (Sketcher). تتيح لك بيئة الرسام رسم أشكال ثنائية الأبعاد، والتي يتم تحديدها من خلال تطبيق "القيود" (Constraints) على الشكل. على سبيل المثال، يمكنك رسم مستطيل وتحديد حجم أحد أضلاعه عن طريق تطبيق قيد الطول على ذلك الضلع؛ وعندها لا يمكن تغيير حجم هذا الضلع بعد الآن (ما لم يتم تغيير القيد نفسه).

تُستخدم تلك الأشكال ثنائية الأبعاد المصنوعة في بيئة الرسام غالباً كنقطة انطلاق لإنشاء أحجام ثلاثية الأبعاد، إما عن طريق "بثقها" (Extruding) لتحويلها إلى كتلة، أو تدويرها حول محور.

تُستخدم هذه الأشكال ثنائية الأبعاد التي يتم إنشاؤها في بيئة "الرسام" (Sketcher) بكثرة في بيئة "تصميم الأجزاء" (PartDesign)؛ على سبيل المثال، لإنشاء أحجام ثلاثية الأبعاد، أو لرسم مساحات على أوجه المجسم ليتم تفريغها لاحقاً من حجمه الأساسي. وفيما يلي سير العمل النموذجي في بيئة (PartDesign):

• إنشاء رسم تخطيطي جديد
• رسم شكل مغلق (تأكد من ربط جميع النقاط معاً)
• إغلاق الرسم التخطيطي
• توسيع الرسم التخطيطي إلى جسم صلب ثلاثي الأبعاد باستخدام أداة البروز
• تحديد وجه واحد من الجسم الصلب
• إنشاء رسم تخطيطي ثانٍ (هذه المرة سيُرسم على الوجه المحدد)
• رسم شكل مغلق
• إغلاق الرسم التخطيطي
• إنشاء تجويف من الرسم التخطيطي الثاني، على الكائن الأول

والتي تمنحك مجسماً بهذا الشكل:

بإمكانك في أي لحظة اختيار الرسومات الأصلية (sketches) وتعديلها، أو تغيير معاملات البثق لعمليات "البروز" (pad) أو "الجيب" (pocket)، وسيقوم البرنامج بتحديث الجسم النهائي تلقائياً بناءً على تلك التغييرات.

العمل مع بيئتي العمل Draft و BIM

تتعامل بيئة المسودة (Draft) وبيئة نمذجة معلومات البناء (BIM) بشكل مختلف قليلاً عن بيئات العمل المذكورة أعلاه، رغم اتباعهما لنفس القواعد العامة الموحدة في FreeCAD. باختصار، في حين أن Sketcher و PartDesign مصممان بشكل أساسي لتصميم قطع فردية، فإن Draft و BIM مصممان لتسهيل عملك عند التعامل مع عدة أجسام أكثر بساطة.

تقدم لك بيئة المسودة (Draft) أدوات ثنائية الأبعاد تشبه إلى حد ما تلك التي تجدها في تطبيقات CAD التقليدية ثنائية الأبعاد مثل AutoCAD. ومع ذلك، بما أن الرسم الهندسي ثنائي الأبعاد البحت ليس هو الهدف الأساسي من FreeCAD، فلا تتوقع العثور على المجموعة الكاملة من الأدوات التي توفرها تلك التطبيقات المتخصصة. تعمل معظم أدوات Draft ليس فقط في مستوٍ ثنائي الأبعاد ولكن أيضاً في الفضاء ثلاثي الأبعاد الكامل، وتستفيد من أنظمة مساعدة خاصة مثل مستويات العمل (Work planes) وجذب الأجسام (object snapping).

تضيف بيئة عمل BIM أدوات نمذجة معلومات البناء (BIM) إلى FreeCAD، مما يسمح لك ببناء نماذج معمارية باستخدام أجسام بارامترية (معلمية). تعتمد بيئة BIM بشكل مكثف على وحدات أخرى مثل Draft و Sketcher؛ حيث تتوفر جميع أدوات Draft أيضاً داخل بيئة BIM، كما تستخدم معظم أدوات BIM أنظمة المساعدة الخاصة بـ Draft.

سير العمل النموذجي باستخدام بيئتي العمل BIM و Draft قد يكون كالتالي:

رسم بضعة خطوط باستخدام أداة "خط" (Line) في بيئة Draft.

تحديد كل خط والضغط على أداة "حائط" (Wall) لبناء حائط فوق كل خط منها.

دمج الحوائط عن طريق اختيارها والضغط على أداة "إضافة BIM" (BIM Add).

إنشاء كائن "أرضية" (Floor)، ثم قم بسحب الحوائط من "عرض الشجرة" (Tree view) وإفلاتها داخل كائن الأرضية.

إنشاء كائن "مبنى" (Building)، ومن ثم سحب الأرضية (التي تحتوي الآن على الحوائط) وإفلاتها داخل كائن المبنى في عرض الشجرة.

إضافة نافذة عن طريق النقر على أداة "نافذة" (Window)، ثم اختر قالباً مسبق الإعداد من اللوحة الخاصة بها، وبعد ذلك انقر على وجه الحائط الذي تريد وضع النافذة فيه.

إضافة الأبعاد (Dimensions) عن طريق ضبط "مستوى العمل" (working plane) أولاً إذا لزم الأمر، ثم استخدام أداة "البُعد" (Dimension) في بيئة Draft.

والتي ستمنحك نموذجاً بهذا الشكل:

المزيد من المعلومات متاح في صفحة الدروس التعليمية (Tutorials).

الإضافات (Addons)

يمكن لأي مستخدم تطوير ميزات جديدة خاصة به لبرنامج FreeCAD وإتاحتها لمجتمع المستخدمين كـ إضافة (addon).

هناك ثلاثة أنواع من الإضافات (Addons):

• Macros: مقتطف قصير من كود Python يوفّر أداة جديدة أو وظيفة إضافية، ويكون في ملف واحد ينتهي بالامتداد .FCMacro.
• Workbenches: مجموعات من ملفات Python توفّر أوامر Gui Commands (أدوات) مترابطة، وتتمحور حول موضوع معيّن.
• Preference Packs: مجموعات قابلة للتوزيع من تفضيلات المستخدم.

البرمجة النصية Scripting

وأخيرًا، تُعدّ إحدى أقوى ميزات FreeCAD هي بيئة البرمجة النصية. فمن خلال وحدة تحكم بايثون المدمجة (أو من أي سكربت Python خارجي آخر)، يمكنك الوصول إلى معظم أجزاء FreeCAD، وإنشاء أو تعديل الهندسة، وتعديل تمثيل هذه الكائنات في المشهد ثلاثي الأبعاد، أو الوصول إلى واجهة FreeCAD وتعديلها. كما يمكن استخدام البرمجة بلغة Python داخل الماكروز، والتي توفّر طريقة سهلة لإنشاء أوامر مخصّصة.

ما الجديد

• اطّلع على ملاحظات الإصدار للاطلاع على القائمة التفصيلية للميزات.