BIM ingame tutorial/de

Anleitungsschritte

Willkommen im Arbeitsbereich BIM!

Diese Anleitung führt den Anwender durch die verschiedenen Funktionalitäten des Arbeitsbereichs BIM und hilft, durch die Modellierung eines sehr einfachen Pavillongebäudes, den richtigen Weg zu finden. Die komplette Bearbeitung sollte je nach Vorkenntnissen im Umgang mit 3D-Anwendungen zwischen einer und zwei Stunden dauern.

Sie kann jederzeit angehalten und später fortgesetzt werden, indem der Menüeintrag Hilfe → BIM-Anleitung ausgewählt wird.

Einige Schritte dieser Anleitung erfordern die Mitarbeit den Anwenders. Dazu werden unter diesem Textfeld Aufgaben angezeigt, mit einem Symbol, das anzeigt, ob eine Aufgabe abgeschlossen wurde oder nicht. Aber da wir hier bei FreeCAD gute Menschen sind, ist es nicht zwingend erforderlich, die Aufgaben abzuschließen, um durch diese Seiten zu gelangen. Die Anleitung kann einfach durchgeblättert und die Aufgaben nach Belieben übersprungen werden.

Über FreeCAD-Versionen

Diese Anleitung ist für die aktuellste verfügbare Entwicklungsversion von FreeCAD geschrieben. (derzeit 1.1.0dev). Der Arbeitsbereich BIM ist jedoch so konzipiert, dass er mit jeder Version von FreeCAD kompatibel ist. Wird eine ältere FreeCAD-Version als die hier angegebene verwendet, könnten einige BIM-Werkzeuge anders aussehen, anders funktionieren oder sogar nicht verfügbar sein. Im Zweifelsfall hilft das Lesen der Dokumentation, um mehr zu erfahren.

Hinweis

An dieser Anleitung wird noch geschrieben, sie ist daher unvollständig! Wenn du Vorschläge hast oder Dinge, die du unklar findest, dann hilf uns doch im FreeCAD-Forum, sie zu verbessern!

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FreeCAD einrichten

FreeCAD hat ein umfangreiches Voreinstellungssystem mit vielen Optionen, die unter dem Menü Bearbeiten → Einstellungen zu finden sind. Jeder zusätzliche Arbeitsbereich kann weitere Einstellungsseiten hinzufügen, was es sehr komplex macht.

Der Arbeitsbereich BIM stellt ein Fenster für die vereinfachte Einrichtung zur Verfügung, mit dem schnell einige der nützlichsten Einstellungen für die BIM-Arbeit vorgenommen werden können. Dieses Einrichtungsfenster befindet sich unter dem Menüeintrag Verwalten → BIM einrichten... (Es kann auch die entsprechende Schaltfläche in der Symbolleiste "Werkzeuge verwalten" angeklickt werden):

Nun das Fenster für die vereinfachte Einrichtung öffnen und die verschiedenen Optionen nach eigenem Geschmack festlegen.

Im Bedarfsfall bewegen die Maus über eine beliebige Option oder Einstellung, um eine Beschreibung zu sehen, wofür sie verwendet wird:

In dieser Anleitung werden wir in Zentimetern arbeiten. Wir empfehlen daher, die bevorzugten Einheiten auf Zentimeter und die Standardgröße eines Rasterquadrats auf 10 cm einzustellen. Diese Einstellungen können jederzeit über die Schaltfläche für die Auswahl der Arbeitsebene in der Hauptsymbolleiste und die Einheitenanzeige in der Statusleiste (unten rechts) geändert werden:

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Neues Dokument erstellen

Wurde FreeCAD eben erst installiert, wird wahrscheinlich gerade die FreeCAD-Startseite angezeigt:

Die Startseite zeigt die Dokumente an, an denen zu letzt gearbeitet wurde und erklärt auf verschiedenen Registerkarten wie man Hilfe erhält. Um jedoch mit der Arbeit zu beginnen, müssen wir ein neues, leeres Dokument erstellen. Falls dies noch nicht geschehen ist, wird jetzt ein neues Dokument erstellt, indem das Element "Leere Datei" auf der Startseite verwendet wird oder über der Menüeintrag "Datei → Neu" ausgewählt wird:

Sie befinden sich dann im 3D-Raum von FreeCAD und sind bereit mit der Arbeit zu beginnen.

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In der 3D-Ansicht navigieren

Es gibt mehrere Möglichkeiten, wie Sie mit der Maus in FreeCAD interagieren können. Diese werden als Navigationsstile bezeichnet. Sie können den aktuellen Navigationsstil jederzeit ändern, indem Sie auf die Schaltfläche für den Navigationsstil in der Statusleiste klicken. Wenn Sie die Maus über diese Schaltfläche bewegen, wird Ihnen auch angezeigt, welche Funktionen jeder Mausbutton hat. Einige von ihnen sind so gestaltet, dass sie zu anderen bekannten Anwendungen passen. Wählen Sie einen Stil, mit dem Sie vertraut sind.

Die Kontrolle darüber, wie Sie Ihr Modell in der 3D-Ansicht betrachten, kann auf verschiedene Arten erfolgen: Verwenden der Maus (abhängig vom gewählten Navigationsstil), der Tastatur (bitte lesen Sie den Inhalt des Ansicht-Menüs, um mehr zu erfahren) oder des Navigationswürfels (Klicken Sie auf die verschiedenen Pfeile und Flächen des Würfels, um die Ansicht auszurichten).

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Umorganisieren der Oberfläche

Alle Fenster und Werkzeugleisten in FreeCAD können bewegt und neu organisiert werden. Größere Anzeigetafeln können durch Ziehen und fallen lassen mit anderen zusammen gefügt werden. Wenn dein Bildschirm zu klein ist um alle Werkzeugleisten und deren Inhalt anzuzeigen, (abgeschnittene Werkzeugleisten werden mit einem >> Zeichen angezeigt) ist es eine gute Idee sie an eine bessere Position zu bewegen.

Werkzeugleisten und Fenster können mit dem Ansicht Menü ein- und ausgeschaltet werden.

Der Arbeitsbereich BIM enthält auch Schaltflächen in der Statusleiste, mit denen zusätzliche Fenster wie Auswahlansicht, Ausgabefenster und Python-Konsole ein- und ausgeschaltet werden. Diese Fenster sind beim Arbeiten mit FreeCAD oft nützlich, aber sie verbrauchen wertvolle Bildschirmfläche. Es kann normalerweise alles ausgeschaltet werden, bis es benötigt wird. Man sollte daran denken. dass Fehlermeldungen im Ausgabefenster angezeigt werden; wenn etwas falsch läuft, sollte man dort nachsehen.

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Die Werkzeuge des Arbeitsbereichs BIM

Der Arbeitsbereich BIM enthält sowohl Werkzeuge die aus anderen Arbeitsbereichen wie Draft oder Part ausgeborgt sind, als auch eigene Werkzeuge. Sie sind in mehreren Bereichen organisiert. Jeder Bereich hat ein Menü und eine Werkzeugleiste.

Jedes Werkzeug hat seine eigene Dokumentationsseite, die detailliert beschreibt, wie es arbeitet und welche Optionen zur Verfügung stehen. Die BIM-Werkzeuge werden auf der Seite des Arbeitsbereichs BIM aufgelistet, die über das Menü erreichbar ist: Hilfe → BIM-Hilfe. Um die Dokumentation eines bestimmten Werkzeugs direkt zu öffnen, wird der Menüeintrag Hilfe → Direkthilfe ausgewählt und auf die Schaltfläche des Werkzeugs in der Werkzeugleiste geklickt.

Nimm dir einen Moment Zeit und erforsche den Inhalt der unten beschriebenen Menüs.

2D-Zeichnen

Diese Werkzeuge ermöglichen, ebene Objekte, wie Linien, Linienzüge, Rechtecke, Kreisbögen usw... zu zeichnen, welche als Basis für BIM-Objekte eingesetzt werden. Zum Beispiel kann ein Linienzug als Umriss einer Mauer, oder ein Rechteck als Profil für einen Balken verwendet werden. Alle 2D-Objekte werden auf der aktuellen Arbeitsebene erzeugt.

3D/BIM

Diese Gruppe enthält Werkzege zum Erzeugen von BIM Objekten wie Wand oder Fenster, und generisch, nicht-BIM Objekte wie Quader, die du später in BIM Objekte wandeln kannst. Das Ergebnis ist unterschiedlich je nachdem ob du das Werkzeug mit einem ausgewählten Objekt verwendest oder nicht. Falls nicht, wird ein Erzeugungsfenster angezeigt. Falls du vor dem Ablauf des Werkzeuges ein Objekt ausgewählt hast, dann wird unter Verwendung des gewählten Objektes ein Objekt der entsprechenden Type erzeugt.

Ein typisches Beispiel ist die Wand Schaltfläche zu betätigen während eine Linie oder ein Linienzug ausgewählt ist. Es wird automatisch eine Wand erzeugt, wobei die Linie oder der Linienzug als Basis verwendet wird.

Nicht-BIM Objekte, eingeschlossen Objekte die in anderen Arbeitsbereichen erzeugt wurden, könne jederzeit in BIM Objekte verwandelt werden, indem sie ausgewählt werden und eine BIM Schaltfläche gedrückt wird.

Beschriften

Diese Werkzeuge erstellen Beschriftungsobjekte wie z.B. Maße, Texte, Hinweise oder Raster, die nicht zum Modellieren eingesetzt werden, sondern zum Beschriften der Modelle und zum Erstellen verständlicher Zeichnungen.

Einrasten

Diese Werkzeuge schalten das Einrasten an Positionen ein/aus. Wie bei den meisten BIM Anwendungen, benötigt jedes Einrasten an Positionen beim Zeichnen Berechnungszeit, deshalb ist es am Besten dies nur wenn notwendig eingeschaltet lassen.

Ändern

Diese Werkzeuge verändern bestehende Objekte. Sie beinhalten gewöhnlich Werkzeuge zur Transformation wie Bewegen oder Drehen, zusätzlich andere die nur bei speziellen Objekten arbeiten.

Verwalten

Diese Gruppe enthält generelle Management Werkzeuge. Die meisten erlauben es Eigenschaften einer großen Gruppe von BIM Objekten gleichzeitig zu ändern, ohne dass einzelne ausgewählt werden müssen.

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Bereite deinen Arbeitsbereich vor

Es gibt viele Wege um in FreeCAD BIM-Objekte zu erstellen. Man kann die BIM-Werkzeuge dieses Arbeitsbereiches verwenden, oder jedes andere Werkzeug aus anderen Arbeitsbereichen. Beide, die Werkzeuge für 2D-Zeichnen und 3D-BIM dieses Arbeitsbereichs, verwenden, anders als andere Arbeitsbereiche wie Part Design, weitgehend die Arbeitsebene und das Einrasten.

Die Arbeitsebene ist der Ort, wo nachfolgende Objekte erstellt werden. Man kann sie auf eine der rechtwinkligen Basisebenen (Oberseite, Vorderseite, Seite) setzen oder eine beliebige Fläche verwenden, um die aktive Arbeitsebene festzulegen. Man kann auch Arbeitsfebenen-Proxies aus den Menü Werkzeuge verwenden, um eine spezielle Lage der Arbeitsebene innerhalb des Modells zu speichern. Auch Gebäudeteile enthalten eine implizite Position der Arbeitsebene. Zum Wechseln der aktuellen Arbeitsebene, wird die Schaltfläche Arbeitsebene in der BIM-Werkzeugleiste gedrückt. Das Raster zeigt immer an, wo sich die Arbeitsebene befindet.

Wie du schon bemerkt hast, sind der Blickwinkel und die Arbeitsfläche nicht miteinander verknüpft. Man kann auf der Arbeitsfläche aus jedem beliebigen Blickwinkel arbeiten.

Setze jetzt die Arbeitsfläche in den "Oben" Modus:

Die snapping tools erlauben es neue Objekte und Punkte genau an die vorhandene Geometrie anzuhängen. Wie auch immer, viele Einrast Orte können die Zeichenoperationen langsam machen, deshalb ist es günstig nur notwendige Einrast Werkzeuge zu erlauben. Überlege eine Moment was jedes von ihnen macht, dann wirst du erkennen welches deaktiviert werden kann.

Beachte besonders das letzte, das Arbeitsflächen Einrast Werkzeug, denn dieses zwingt jeden Punkt auf der Arbeitsfläche zu liegen, somit wird verhindert dass oberhalb oder unterhalb der Arbeitsfläche eingerastet wird. Es wird, abhängig von der durchgeführten Operation, oft notwendig sein dieses ein- oder auszuschalten.

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Zeichnen einer ersten Wand

Starten wir mit dem Erbauen unseres Pavillion mit dem Erzeugen einiger Wände. Wände können entweder direkt mit dem Wand, oder durch zuerst Zeichnen von 2D Objekten wie Linie, Linienzug (Polylinien) oder Skizzen, welche die Grundlinie unserer Wände definieren, erzeugt werden. Wenn ein Grundlinien Element ausgewählt ist wird es durch Betätigen des Wand Werkzeuges automatisch in eine Wand umgewandelt.

Zoome zuerst hinaus bis der Großteil oder der gesamte Raster sichtbar ist. Das macht es viel einfacher zu sehen was wir machen:

Dann die Schaltfläche Wand in der Symbolleiste drücken (oder den Menüeintrag 3D/BIM → Wand auswählen). Auf dem Raster zwei vertikal ausgerichtete Punkte mit 300 cm Abstand anklicken. Das Drücken der SHIFT-Taste nach dem Anklicken des ersten Punktes hilft die Wand horizontal oder vertikal ausgerichtet zu lassen. Das seitliche Fenster zeigt während des Zeichnens die Länge der Wand an.

Falls eine falsche Wand erstellt wurde, keine Sorge! Einfach die Wand löschen oder die Erstellung rückgängig machen (Menüeintrag Bearbeiten → Rückgängig) und erneut versuchen.

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Zeichnen einer zweiten Wand

Erzeuge eine zweite, horizontale Wand die 4 Meter (oder 400 cm) lang ist. Wähle wieder das Wand Werkzeug, verschiebe oder zoome bis du einen guten Teilbereich des Rasters siehst, und klicke zwei Punkte um den Start- und Endpunkt der neuen Wand festzulegen:

Wähle, nachdem sie erzeugt wurden, beide Wände durch drücken von CTRL und anklicken beider in der 3D Ansicht oder im Modellbaum, und stelle ihre Eigenschaft Höhe auf 2.5 Meter, und Breite auf 20 cm (oder jedes andere Maß mit dem du vertraut bist, falls du mit anderen Einheiten arbeitest) ein. Dann sehen sie so aus (Verwende die Maus um die Ansicht gemäß dem verwendeten Navigations Style zu drehen):

Du kannst immer, nachdem eine Wand oder ein anderes BIM Objekt erzeugt wurde, die Eigenschaften ausbessern oder ändern. Durch erweitern des Wand Objektes im Modellbaum, und anschließendes Doppelklicken der Basislinie der Wand, kann man auch sein 2D Basisobjekt verändern. Die Meisten BIM Objekte basieren auf anderen Objekten wie Basislinien oder Profilen.

Wichtiger Hinweis

Du wirst bemerken, dass einige Änderungen von Eigenschaften in FreeCAD nicht sofort in der 3D Ansicht erscheinen. Statt dessen wird das Objekt im Modellbaum blau als "muss neu berechnet werden" markiert:

Der Grund ist, dass ein FreeCAD-Dokument eine sehr komplexe Kette von untereinander abhängigen Objekten sein kann. Das Aktualisieren eines Objekts kann das Aktualisieren vieler anderer Objekte auslösen, und sehr viel Zeit erfordern. Um dies zu vermeiden, markieren einige Vorgänge das Objekt einfach als neu zu berechnen und der Anwender löst die Neuberechnung selbst aus, durch das Auswählen des Menüeintrags Bearbeiten → Aktualisieren oder durch Drücken von Ctrl + R.

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Nicht vergessen, die Datei regelmäßig zu speichern!

Wie jede andere Computeranwendung, ist FreeCAD anfällig dafür zu versagen oder abzustürzen, besonders, wenn wir wenig Erfahrung mit ihm haben. Häufiges Sichern einer Datei ist gute Angewohnheit, an die man sich schon frühzeitig gewöhnen sollte. FeeCAD besitzt auch einen Mechanismus zum automatischen Speichern, den man im Menü Bearbeiten → Einstellungen → Allgemein → Dokument einstellen kann.

Jetzt die Datei speichern mit Datei → Speichern.

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Zeichnen einer Dachfläche

Wir werden jetzt eine Dachplatte oben auf unsere Wände platzieren. Anstatt die Platte, wie wir es mit den Wänden gemacht haben, direkt zu zeichnen werden wir hier zuerst ein Rechteck zeichnen, dass wir dann in eine Platte verwandeln. Wir werden jetzt zwei Methoden erforschen, um das zu machen. Es ist nützlich beide zu kennen. Wir versuchen zuerst die eine, dann löschen wir (oder neu Laden der Datei), und dann versuchen wir die Andere.

Methode 1: Zeichne die Scheibe auf dem Boden an und bringen Sie sie dann in Position

Es ist oft bequem, die obere XY-Ebene (die Bodenebene) als eine Art "Zeichenbrett" anzusehen, auf der wir unsere Objekte aufbauen und anschließend auf ihre richtigen Positionen verschieben. Es gibt hier den zusätzlichen Vorteil, dass sich die Arbeitsebene schon im Modus "Draufsicht" befindet, wir sie also nicht verändern müssen.

Jetzt in die Draufsicht wechseln, etwas heraus-zoomen, bis beide Wände zu sehen sind, und ein Rechteck zeichnen das beide beinhaltet. Die Schaltfläche Rechteck in der Symbolleiste drücken (oder den Menüeintrag 2D-Zeichnen → Rechteck auswählen):

Drehe deine Ansicht um die Resultate zu begutachten. Als Standard ist das Rechteck mit einer Fläche gefüllt. Das kann durch Ändern der Make Face Eigenschaft unseres Rechteckes auf False geändert werden. Für die Platte die wir erzeugen werden hat das keinen Einfluss, aber für andere Arten von Objekten kann es einen Unterschied machen ob das Basisobjekt ein Linienzug oder eine Fläche ist.

Der nächste Schritt ist das Erstellen der Platte durch Extrudieren , mit unserem Rechteck als Basisprofil. In FreeCAD werden Strukturobjekte wie Säulen, Balken oder Platten mit dem gleichen Objekt, welches Struktur genannt wird, erstellt. Nachdem ein Strukturobjekt erstellt wurde, genügt es um seine Art zu Ändern seine Eigenschaft IFC Typ auf die gewünschte Art (Säule, Platte usw...) einzustellen.

Sicherstellen, dass unser Rechteck ausgewählt ist, dann die Schaltfläche Platte in der Symbolleiste drücken (oder den Menüeintrag 3D/BIM → Platte auswählen). Wie vorher angegeben, kann das auch mit den Stützen- oder Balkenwerkzeugen ausgeführt werden, da alle dieselbe Art Objekt erstelle. Nachdem unser Objekt erzeugt wurde, müssen wir seine Eigenschaften wie folgt ändern:

• Seine Höhe auf 20 cm setzen.
• Im Modell-Fenster, dem Karteireiter Daten der Eigenschaften-Ansicht sollte angezeigt werden, dass der IFC-Typ auf Platte gesetzt ist.

Jetzt müssen wir unsere Deckenplatte auf die richtige Position verschieben, die sich oberhalb der Wände befindet. Daher müssen wir sie um 250 cm in Z-Richtung nach oben verschieben, was der Höhe unserer Wände entspricht. Wir können einfach die Eigenschaft Placement unserer Platte editieren, ihr Attribut Position erweitern und den Wert von z auf 250 cm setzen. Unsere Platte befindet sich jetzt am richtigen Ort:

Eine andere Möglichkeit um unsere Platte in die richtige Position zu bewegen, ist das Werkzeug Verschieben im Menü Modifizieren. Dazu müssen wir zuerst die Arbeitsebene auf eine vertikale Ebene setzen, indem wir die Schaltfläche Arbeitsebene im Draft Tray drücken (dabei sicherstellen, dass keine andere Fläche ausgewählt ist) und sie auf Vorderansicht (XZ) setzen. Indem wir uns selbst in die Vorderansicht setzen (Taste 1 drücken), können wir jetzt die Platte auswählen, die Schaltfläche Bewegen drücken, und die Platte bewegen, indem ein Basispunkt angeklickt und mit gedrückter Umschaltaste, um die Bewegung auf vertikal einzuschränken, einen Punkt an der Oberseite der Wände anklicken,:

Methode 2: Die Platte direkt auf der richtigen Ebene zeichnen

Eine andere nützliche Methode arbeitet direkt auf der vorgesehenen Ebene. Wir können die Arbeitsebene auf die Oberseite der Wände setzen, dort wo wir unsere Platte wünschen. Auswählen einer Fläche und und drücken der Arbeitsflächen Schaltfläche setzt die Arbeitsfläche auf die gewählte Fläche. Wähle die Deckfläche einer Wand und setze die aktuelle Arbeitsfläche. Das Platzierung des Rasters bewegt sich, um die aktuelle Arbeitsfläche zu zeigen.

Alles was wir von jetzt an zeichnen, erfolgt auf dieser Fläche. Wenn du möchtest kannst du dich jetzt in die Deckfläche setzen, aber das ist nicht nötig. Wenn die Arbeitsebene einmal gesetzt ist und Einrasten auf Arbeitsebene aktiviert ist, kann man in jeder Art von 3D-Ansicht direkt zeichnen.

Sobald unser rechteckiges Profil gezeichnet ist, können wir zum Erzeugen der Platte die gleiche Methode wie in der ersten Methode verwenden (auswählen, drücken der Struktur Schaltfläche, einstellen der Eigenschaften).

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Eine Metallsäule erstellen

Lasst uns eine Säule aus Metall hinzufügen, um die Platte besser abzustützen. Dabei ist sicherzustellen, dass sich die Arbeitsebene im Modus "Draufsicht" befindet. Wir beginnen damit, dass wir den Modus "Draufsicht" einstellen (die Taste 2 drücken) und die Platte ausblenden, so dass wir besser erkennen, was sich darunter befindet. Dafür die Platte auswählen, und die Leertaste drücken, um sie auszublenden.

In FreeCAD ist es sehr einfach Objekte oder Gruppen ein- oder auszublenden, und der Modellbaum zeigt eindeutig was zu sehen ist und was verborgen ist. Verwende dies oftmals!

Das Werkzeug Stütze (ebenso das Werkzeug Balken) hat ein paar eingebaute Profile die wir jetzt verwenden werden. Sicherstellen, dass nichts ausgewählt ist, dann die Schaltfläche Säule drücken. In den Strukturoptionen die Kategorie CHS (für "Hohler Kreisquerschnitt"; RHS "Hohler Rechteckquerschnitt", HEA, HEB, usw. sind verschiedene "H"-Querschnitte usw.):

Und klicke einen Punkt an um die Säule zu platzieren mehr oder weniger an dieser Position. Stelle sicher, dass die neue Säule den IFC Typ "Säule" hat, und gib ihr die Höhe 250 cm damit sie gleiche Höhe wie die Wände hat.

Der Standard-Durchmesser der Einstellung CHS ist mit 21,3 mm sehr klein und damit zu dünn, um eine Dachplatte aus Beton zu unterstützen. Zum Glück, da alles parametrisch ist, ist es einfach den Durchmesser zu ändern. Das neue Strukturobjekt wird in der Baumansicht erweitert und wir sehen sein Profilobjekt mit dem Namen CHS21.3x2.6_. Seinen Durchmesser ändern wir auf 12 cm und seine Wandstärke auf 8 mm. Jetzt haben wir eine Stütze mit ausreichender Festigkeit. Man beachte, dass die Einheiten während der Eingabe (on the fly) eingestellt werden können und dass der Wechsel zwischen 0,8 cm und 8 mm problemlos erfolgt. FreeCAD kümmert sich um die Umwandlung.

Trägerplatte hinzufügen

Wir brauchen noch einen Weg um unsere Metallsäule an der Betonplatte zu befestigen. Dafür fügen wir an ihrem Oberteil eine Platte an, die an die Betonplatte angeschraubt werden kann. Dies erklärt wie einfach man BIM Objekte ändern kann, um genau die benötigten zu erzeugen.

Wir beginnen mit dem Ändern der Höhe der Stütze von 250 cm auf 249 cm, damit wir Platz für eine 1cm starke Platte bekommen. Dann verwenden wir das Werkzeug Rechteck' zum Zeichnen eines 20 cm x 20 cm großen Rechtecks, entweder auf der Bodenebne, oder indem wir die Deckelfläche der Stütze auswählen und sie als Arbeitsebene festlegen, wie wir es im vorherigen Schritt gelernt haben. Das Werkzeug Verschieben wird, wenn erforderlich, mit aktiviertem Einrasten auf Mittelpunkt und Einrasten auf Zentrum, eingesetzt, um das Rechteck über der Mitte der Säule zu zentrieren.

Erneut das Werkzeug Platte verwenden, um aus dem Rechteck ein Strukturobjekt zu erstellen, das die Höhe 1 cm erhält und auf eine Höhe von 249 cm verschoben wird:

Jetzt fügen wir die Platte zur Säule hinzu. In FreeCAD haben BIM-Objekte zwei Eigenschaften namens Additions und Subtractions, die Objekte erhalten können, mit denen sie vereinigt oder die von ihnen abgezogen werden. Um die Platte mit der Säule zu vereinigen, wird die Platte ausgewählt, dann, mit gedrückter CTRL-Taste Stütze ausgewählt und das Werkzeug Komponente hinzufügen aus dem Menü Modifizieren verwendet. Die obere Platte ist jetzt ein Bestandteil derSäule. Dies wird sichergestellt, indem der Wert der Daten-EigenschaftAddition überprüft wird, in dem die Platte aufgelistet sein sollte.

Ausgehend von einfachen Formen wie Profilen und dem Hinzufügen oder Heraustrennen von Objekten, können wir sehr schnell komplizierte BIM-Objekte erstellen. Dabei ist zu beachten, dass das Hinzufügen und Heraustrennen eines vorhandenen BIM-Objektes einfach geändert werden kann, indem es in der Baumansicht doppelt angeklickt und dort die Schaltflächen Hinzufügen und Entfernen verwendet werden. Dasselbe Objekt kann mehreren anderen Objekten hinzugefügt werden oder aus ihnen herausgetrennt.

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Eine Tür hinzufügen

Wie Stützen und Balken werden Türen und Fenster in FreeCAD aus demselben Fenster-Objekt erzeugt. Nur ihr IFC-Typ ändert sich. Sie können unabhängig sein, oder wenn während das Werkzeug arbeitet ein Objekt ausgewählt ist, in ein anderes BIM-Objekt eingefügt werden; im letzteren Fall erzeugen sie automatisch ein Loch in diesem.

Lasst uns in eine unserer Wände eine 80 cm x 210 cm große Glastür einfügen. Wir starten mit dem Positionieren der Arbeitsebene auf einer Fläche der Wand, wodurch das genaue anbringen unserer Tür einfacher wird.

Danach, mit ausgewählter Wand, Tür Im Menü 3D/BIM auswählen. Unter Fensteroptionen die Voreinstellung Glastür auswählen und für die Breite 80 cm sowie für die Höhe 210 cm eingeben. Die anderen Werte können wie gewünscht eingestellt werden:

Klicke dort wo du die Türe anbringen möchtest einen Punkt auf der Unterkante der Wand. Das kann schwierig sein, weil die Rasterlinien nicht unbedingt auf den Kanten der Wand liegen. Drücke die Taste Q während ein Gitterpunkt des Rasters eingefangen ist, und drücke sie wieder wenn die Unterkante der Wand eingefangen ist. FreeCAD erzeugt am Schnitt ihrer horizontalen/vertikalen Achsen einen neuen Fangpunkt. Verwende das, um einen geeigneten Punkt zu finden:

Wurde eine Türe nicht richtig positioniert, kann man versuchen, sie mit dem Werkzeug Bewegen auf die Richtige Position zu bewegen. Andernfalls verwendet man Rückgängig oder Löschen in der Baumansicht und versucht es noch einmal.

Wenn alles ausgeführt wurde, solltest du eine richtig in die Wand eingefügte Türe erhalten.

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Organisieren unseres Modells

In unserem Modell haben wir jetzt eine schnell wachsende Sammlung von BIM Objekten. Es ist Zeit aufzuräumen. Das Erzeugen von gut organisierten Modellen, die für andere leicht verständlich sind, ist ein wichtiger Teil beim Anfertigen von qualitätsvollen BIM Modellen.

Es ist bewährte Praxis, unseren Objekten aussagekräftige und leicht erkennbare Namen zu geben. Um ein Objekt umzubenennen, wird es mit der rechten Maustaste in der Baumansicht angeklickt und Umbenennen ausgewählt.

Gruppen ermöglichen, Objekte in der Baumansicht wie Dateien in Ordnern zu organisieren. Gruppen werden durch Rechtsklick auf die Dokumentwurzel oder eine beliebige andere Gruppe in der Baumansicht und Auswählen von Gruppe erstellen erstellt. Man kann in der Baumansicht Objekte in Gruppen hinein ziehen oder aus ihnen heraus.

Ebenen sind eine unabhängige, aber ähnliche Methode zum Organisieren von Objekten. Mit Ebenen können visuelle Einstellungen wie Farbe und Linienbreite überschrieben werden. Ebenen können unter Verwalten → Ebenen verwalten verwaltet werden. Jedes neue Objekt wird automatisch in der aktiven Ebene platziert.

Gebäude und Stockwerke werden normalerweise dazu verwendet, BIM-Modelle zu strukturieren. FreeCAD stellt diese Werkzeuge im Menü 3D/BIM bereit. Stockwerke und Gebäude verwenden dieselbe Objektart, die Gebäudeteil genannt wird, aber mit einem anderen IFC-Typ. Sie arbeiten genau so wie Gruppen. Sobald sie erstellt sind, können beliebige Objekte hinein- oder herausgezogen werden. Gebäudeteile sind mit Gruppen kompatibel; daher können auch Gruppen darin abgelegt werden.

Gebäudeteile haben viele Verwendungszwecke für die Darstellung von Objekten, Konzepten, Anmerkungen, Ressourcen und mehr. Weitere Informationen findet man in der Dokumentation.

Zum Erstellen eines Gebäudeteils wird Stockwerk im Menü 3D/BIM ausgewählt. Es ist sicherzustellen, dass sein IFC-Typ auf Building Storey eingestellt ist. Alle BIM-Wurzel-Objekte (Wände, Dach und Stütze) auswählen und zum Stockwerk ziehen. Die Tür folgt als ihr Bestandteil der Wand und die Deckplatte der Stütze folgt der Stütze als Ergänzung ihrer eigenen Geometrie (hinzugefügt durch die Daten-EigenschaftAddition).

Das BIM-Model mit Stockwerken zu organisieren ist eine gute Praxis, aber nicht notwendig. Natives IFC geht jedoch davon aus, dass Objekte Stockwerken verknüpft werden.

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Hinzufügen von Schnittebenen

Eine der häufigsten Tätigkeiten, die mit einem BIM-Modell durchgeführt werden, ist das Ableiten von 2D-Zeichnungen mit Ansichten wie Grundrissen und Aufrissen. In FreeCAD gibt es, abhängig vom erwarteten Ergebnis, mehrere Möglichkeiten dies zu tun. Prinzipiell kann man wählen, zwischen dem Erzeugen von 2D-Ergebnissen im 3D-Raum, dies ist sinnvoll, wenn dort geändert oder weiterentwickelt werden soll oder wenn man mehr Kontrolle über die Exportvorgänge in die Formate wie DXF oder DWG haben möchte und dem Erstellen von 2D-Ansichten auf einem TechDraw Zeichnungsblatt, das besser zum Ausdrucken geeignet ist oder zum Export als PDF. In beiden Fällen startet man mit dem Positionieren einer Schnittebene in dem Modell:

In beiden Fällen beginnen wir mit dem Positionieren einer Schnittebene in unserem Modell:

1. Das Stockwerk-Objekt auswählen, das die im letzten Schritt erzeugten Objekte enthält.
2. Eine Schnittebene einfügen, durch Auswählen des Menüeintrags Anmerkung → Schnittebene

Schnittebenen schneiden nicht durch das gesamte Modell, sondern nur durch Dinge die Bestandteile ihrer Objekte sind. Du kannst zu jeder Zeit die Schnittebene auswählen um die Bestandteile zu überprüfen und zu ändern.

Als Standard wird, um einen Grundriss zu erzeugen, die neue Schnittebene in der Mitte des gewählten Objektes oder ihrer Inhalte platziert, Blickrichtung nach unten. Aber die Schnittebene ist ein Objekt wie jedes andere und kann so wie du es benötigst verschoben oder gedreht werden. Platziere sie horizontal um einen Grundriss zu erzeugen, vertikal innerhalb des Modells um einen Schnitt zu erzeugen, oder außerhalb des Modells um einen Fasadenplan zu erzeugen.

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2D Ansichten als Geometrie extrahieren

Sobald die Schnittebene eingerichtet ist, können wir mit dem Werkzeug BIM Form2DAnsicht eine 2D-Geometrie aus dem erstellen, was sie sieht:

1. Die Schnittebene auswählen.
2. Eine 2D-Schnittansicht mit Beschriftung → 2D-Ansichten erstellen → Schnittansicht [V, V] erstellen. Sicherstellen, dass die Daten-EigenschaftProjection Mode auf Solid eingestellt ist.
3. Unser 2D-Schnittansicht-Objekt ist unter den Wänden verborgen. Das Stockwerk und die 2D-Schnittansicht werden durch Auswählen in der Baumansicht und Drücken der Leertaste ausgeblendet, um das Ergebnis besser sehen zu können.

Die 2D-Projektion, die wir erzeugt haben, ist ein alles-in-einem 2D-Objekt und wird im Nullpunkt (0,0) auf der Bodenebene im Modell positioniert. Sie kann bewegt werden, und wird wenn sich das Modell ändert neu berechnet.

Um eine Projektion mit breiteren Linien und einfarbigen Schnittflächen zu erstellen, kann man stattdessen einen 2D-Schnitt mit Beschriftung → 2D-Ansichten erstellen → Section Cut [V, C] erstellen. Es wird zu Beginn derselbe Vorgang ausgeführt, wie bei einer 2D-Schnittansicht, aber die die Daten-EigenschaftProjection Mode des Ergebnisobjekts wird auf Cutfaces gesetzt. Die beiden 2D View-Objekte werden auf separate neue Ebenen verteilt und erhalten eine Darstellung mit unterschiedlichen Linienbreiten, Ansicht-EigenschaftLine Width, zugeordnet.

Anleitungsschritte

Beschriften und in 2D-CAD-Formate exportieren

Texte, Hinweise (Text mit Linie und Pfeil), Hinweislinien und Maße können auf beliebigen Elementen im Modellbereich platziert werden: entweder direkt auf dem 3D-Modell oder auf der 2D-Ansicht, die wir im obigen Schritt erstellt haben. Die Wahl liegt bei jedem selbst, je nachdem, was erreicht werden soll. Wenn man die 2D-Ansicht genau unter dem 3D-Modell belässt, möchte man vielleicht auch beides in einem Schritt erledigen.

Anmerkungen (Texte, Hinweise, Bemaßungen) werden in der aktuellen Arbeitsebene platziert. Stelle sicher, dass deine Arbeitsebene dort platziert ist wo du die Anmerkungen haben möchtest. So kannst du Anmerkungen in jeder Ebene des 3D Raumes platzieren: Horizontal oder vertikal. Du kannst sie nach dem Erzeugen auch verschieben und drehen.

Lass uns ein horizontales Maß zwischen den Endpunkten unserer Wände platzieren:

1. Die Arbeitsebene auf die Position der File:View-top.png Draufsicht (XY) einstellen
2. Die Ansicht so ausrichten, dass die Grundflächen beider Wände zu sehen sind.
3. Den Menüeintrag Beschriftung → Horizontales Maß auswählen.
4. Die Schaltfläche Einrasten auf Endpunkt in der Symbolleiste Draft Einrasten aktivieren.
5. Einen ersten Punkt am weiter entfernten Endpunkt der linken Wand auswählen.
6. Einen zweiten Punkt am weiter entfernten Endpunkt der rechten Wand auswählen.
7. Einen dritten Punkt anklicken, um anzugeben, wo die Maßlinie verlaufen soll.

Maße haben viele Einstellungen zur Feinabstimmung ihres Aussehens sowie der Größe und Art von Texten und Pfeilen. Bevorzugte Standardwerte können im Menü unter

Bearbeiten → Einstellungen → Draft → Texte und Maße

eingestellt werden.

Lass uns jetzt einen Text hinzufügen:

1. Den Menüeintrag Beschriftung → Text auswählen.
2. Eine Stelle in der 3D-Ansicht anklicken, um den Text zu positionieren.
3. Den gewünschten Text schreiben, zum Beispiel Pavillon, dann die Schaltfläche Text erstellen anklicken oder zweimal die Eingabetaste drücken.

Es ist eine gute Idee für unterschiedliche Zusammenstellungen von Beschriftungen (Plan, Schnitt, unterschiedliche Maßstäbe, usw…) Gruppen zu erstellen:

1. Ein Rechtsklick auf das Dokument in der Baumansicht und die Menüoption Gruppe erstellen im Kontextmenü auswählen.
2. Die neue Gruppe in "Beschriftungen" umbenennen.
3. Die Beschriftungen auswählen und in die Gruppe "Beschriftungen" hineinziehen.

Exportieren nach DXF

2D objekte wie Linien oder Kreise oder 2D Ansichten wie wir sie oben erzeugt haben oder Anmerkungen sind gut geeignet um sie in traditionelle CAD Formate wie DXF oder DWG. Das DWG Format erfordert eine zusätzliche Software die in deinem System installiert werden muss, überprüfe die Anleitungen um das Notwendige zu machen.

Versuchen wir unsere 2D Arbeit nach DXF zu exportieren:

1. Die 2D-Ansicht, das Maß und den Text auswählen
2. Den Menüeintrag Datei → Exportieren auswählen, dann das Autodesk DXF 2D-Format auswählen, einen Dateinamen eingeben und Exportieren drücken.

Falls du kein anderes 2D CAD Programm verwendest, gibt es mehrere freie und open-source Anwendungen die DXF Dateien öffnen können (abgesehen natürlich von FreeCAD!) wie etwa LibreCAD und QCAD CE.

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2D-Geometrie auf einem druckbaren Zeichnungsblatt erstellen

Druckbare Zeichnungsblätter werden im Arbeitsbereich TechDraw Workbench erstellt und verwaltet. Lasst uns ein neues Blatt erstellen und darauf eine Ansicht auf unser Modell anlegen:

1. In den Arbeitsbereich TechDraw wechseln.
2. Ein neues leeres Zeichnungsblatt erstellen, indem der Menüeintrag TechDraw → Seite → Neues Zeichnungsblatt aus der Standardvorlage erstellen ausgewählt wird.
3. Die Schnittebene auswählen und auf dem Blatt mit TechDraw → Ansichten von anderen Arbeitsbereichen → Objekt des Arbeitsbereichs BIM einfügen eine Ansicht einfügen.
4. Die Eigenschaft Maßstab der Arch-Ansicht ändern.

... Fortsetzen

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Eine IFC-Datei exportieren

Industry Foundation Classes oder kurz IFC bezeichnet ein Protokoll- und Dateiformat, zum Austauschen von BIM-Modellen zwischen Anwendungen. Wird ein Modell als IFC-Datei abgespeichert, kann es in den meisten oder sogar allen Open-Source- oder Urheberrechtlich geschützten BIM-Anwendungen geöffnet werden.

Vorgänge für IFC-Import bzw. IFC-Export werden in FreeCAD durch eine externe Software namens IfcOpenShell ausgeführt. Auf der Seite Arch IFC gibt es mehr Informationen zum Installationsvorgang.

Sobald IfcOpenShell installiert ist, ist der Export eines Modells so einfach wie das Auswählen des Objektes, das exportiert werden soll oder nur des obersten Behälters (Gruppe oder Gebäudeteil), der alle weiteren Objekte enthält, die exportiert werden sollen sowie das Verwenden von Datei → Exportieren und dem Auswählen des IFC-Dateiformats.

Schließlich, wenn die IFC-Datei exportiert wurde, ist es immer eine gute Idee, sie vor dem Versenden an andere Personen zu überprüfen, um sicher zu sein, dass das Modell gut aussieht und keine Objekte vergessen wurden. Im Internet gibt es für viele Plattformen freie IFC Betrachter. Ein guter open-source Betrachter, der auf allen Platformen arbeitet ist IFC++. Soll die IFC-Datei weiterbearbeitet werden, könnte Bonsai nützlich sein.

Um die Struktur und die Gültigkeit eines Modells für den IFC-Export zu testen, wird das Werkzeug Verwalten → Überprüfungen bevorzugen... verwendet. Dies wird im nächsten Abschnitt besprochen.

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BIM-Eigenschaften verwalten

Ein Großteil dessen was ein gute BIM Modell ausmacht sind nicht geometrische Eigenschaften wie Type, Material oder spezielle Eigenschaften für einen Typ, die du deinen Objekten zuweisen kannst. Zum Beispiel eine Wand kann als tragend oder nicht tragend markiert werden. Oder als Außen- oder Innenwand. Das IFC format Format ist in dieser Hinsicht sehr vielfältig. Die Menge an Baubeschreibungen und Eigenschaften die du deinen Objekten zuteilen möchtest hängt meist von deinen Bedürfnissen ab, und wie du mit Anderen zusammenarbeitest, und welche Inhalte diese in deinem BIM Modell erwarten.

Eines ist wichtig im Kopf zu behalten: Alle BIM-/Arch-Objekte in FreeCAD unterstützen den gesamten Satz der IFC-Eigenschaften. Andere FreeCAD-Objekte, wie solche die mit anderen Arbeitsbereichen modelliert wurden, werden auch als IFC exportiert, aber es können keine ihrer IFC-Eigenschaften geändert werden. Es kann aber jedes FreeCAD-Objekt in ein BIM-Objekt umgewandelt werden, indem das Objekt ausgewählt und 3D/BIM → Komponente verwendet wird.

Die Hauptteile an Informationen die du deinen Objekten geben kannst sind:

Name und Beschreibung

Das scheint offensichtlich, aber der einfachste Weg um dein Modell für andere verständlich zu machen ist deine Objekte genau zu benennen, und, wenn sachdienlich eine Beschreibung hinzuzufügen. Dies kann man einfach machen, indem ein Objekt gewählt wird, und durch drücken von F2 oder ändern seiner Marken Eigenschaft umbenannt wird.

Der BIM-/IFC-Typ

Dies ist der wesentliche Teil der Information. In FreeCAD wird für jedes Objekt, dass mit dem Wand Werkzeug erzeugt wurde der IFC Typ als Standard auf "Wand" gesetzt. Aber du kannst das jederzeit ändern. So kann man zum Beispiel das Wand Werkzeug zum modellieren eines Balkens verwenden. Du musst nach dem Erzeugen nur seinen IFC Typ ändern. Um den IFC Typ eines Objektes zu ändern, wähle es aus, finde seinen IFC Typ in seinen Eigenschaften heraus, und wechsle zu einem anderen Typ aus der Aufklappliste.

Durch verwenden des IFC-Element-Managers unter dem Menüeintrag Verwalten → IFC-Elemente verwalten können gleichzeitig Namen, Typen und Materialien mehrerer Objekte verwaltet werden.

Materialien

Jedes Objekt einer Konstruktion hat ein Material. Daher ist es sinnvoll jedem Objekt eines Modells ein passendes Material, wie Beton oder Holz, zuzuordnen. Um einem Objekt ein Material zuzuweisen, wähle das Objekt, und verwende Material Verwaltung aus dem Menü Verwalten → Material.

Eigenschaften

Jedes BIM-Objekt kann auch zusätzliche Eigenschaften erhalten, zum Beispiel um zu zeigen, dass eine Wand tragend ist oder nicht. IFC erlaubt es maßgeschneiderte Eigenschaften zu fast allem zuzuordnen, aber die meisten Typen wie Wände oder Balken haben spezielle, vordefinierte Sätze von Eigenschaften, die für gewöhnlich als Pset_WallCommon oder Pset_BeamCommon bezeichnet werden. Du kannst diese Sätze zu deinen Objekten hinzufügen, Werte von Eigenschaften in den Sätzen ändern, oder maßgeschneiderte Eigenschaften hinzufügen. Das Verwalten von IFC-Eigenschaften eines ausgewählten Objektes, oder das gleichzeitige gemeinsame Bearbeiten der Eigenschaften mehrerer Objekte wird mit dem Eigenschaften-Verwalter unter dem Menüeintrag Verwalten → IFC-Eigenschaften verwalten... durchgeführt.

Größen

Größen wie Länge, Breite oder Höhe einer Wand können auch extra in eine IFC-Datei geschrieben werden. Sie sind nicht mit der Geometrie des Objektes verknüpft, somit gibt es keine Garantie, dass sie sich auf die aktuelle Geometrie des Objektes beziehen, wenn man diese Größen in der IFC-Datei antrifft. Allerdings erlauben diese Größen Programmen, welche die Geometrie nicht verarbeiten können, wie etwa Tabellenkalkulationen, die Hauptmaße zu erkennen. Durch Verwenden des Größen-Verwalters unter dem Menüeintrag Verwalten → IFC-Mengen verwalten... lässt sich überprüfen, welche Größen nach IFC exportiert werden.

BIM Vorabkontrollwerkzeug

Das IFC Format hat viele Besonderheiten, und manchmal wird die Anwendung mit der du deine IFC Datei öffnen wirst, oder die Person die deine IFC Datei empfangen wird, weitere Anforderungen haben. Ein geübter BIM Modellierer zu werden bedeutet oft mit allen diesen Besonderheiten, und damit welche Anforderungen an dein BIM Modell angefügt oder vorgegeben werden müssen, vertraut zu werden. Der BIM Arbeitsbereich von FreeCAD bietet ein BIM Überprüfungen Werkzeug, welches es dir erlaubt den Modell auf mehrere dieser Besonderheiten und meist üblichen Anforderungen zu überprüfen, und dir hilft zu entscheiden was dein Modell enthalten soll oder nicht.

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Erkunde andere BIM Werkzeuge und andere Arbeitsbereiche

Nimm dir einen Augenblick Zeit, um andere vorhandene BIM-Werkzeuge zu erkunden. Denke daran, dass einige noch nicht fertiggestellt sind, und nicht alles machen was du von ihnen erwartest. Verwende die Schaltfläche "Direkthilfe" im Menü Hilfe zum Öffnen der Hilfe-Seite eines beliebigen Werkzeugs. Das FreeCAD-Forum ist auch ein guter Ort zum Suchen oder Nachfragen, wenn ein spezielles Problem auftritt, das du nicht lösen kannst.

FreeCAD ist eine große Familie von Arbeitsbereichen, und Werkzeuge von anderen Arbeitsbereichen sind oft praktisch. Wie wir oben gesehen haben, kann fast jedes in einem anderen Arbeitsbereich erzeugte Objekt einfach durch das Werkzeug 3D/BIM → Generische 3D-Werkzeuge → Komponente und Angabe des richtigen IFC-Typs in ein gültiges BIM-Objekt verwandelt werden.

Es gibt im Abschnitt Anleitungen der FreeCAD-Dokumentation mehr Anleitungen zu BIM und anderen Arbeitsbereichen sowie eine vollständige Videoserie von BIM tutorials auf YouTube.

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FreeCAD ist eine freie Software, die von einer enthusiastischen Gemeinschaft von Anwendern entwickelt wird. Einige von ihnen entwickeln Code, und viele andere tragen in der einen oder anderen Form dazu bei, die Software zu verbessern, indem sie Dokumentation schreiben, Fehler finden und melden, Ideen einreichen, Anleitungen schreiben und viele andere Dinge. Je mehr und je aktiver wir sind, desto schneller wird die Software weiterentwickelt. Warum nicht bei uns mitmachen? Ein guter Ort, um damit anzufangen, ist der BIM-Bereich im FreeCAD-Forum. Wir sehen uns dort!

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