Beschreibung |
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Dieses Makro erzeugt sowohl dreidimensionale Halb- als auch Vollrumpfmodelle aus einer Reihe von 2D-Linienzeichnungen. Dieses Makro erstellt einfache Modelle der Rümpfe von Booten und Schiffen. Es soll Menschen helfen, die Rümpfe modellieren oder entwerfen, indem es die Oberfläche des Rumpfes in einer einfachen und zeitnahen Weise bereitstellt, so dass sie den zeitaufwendigen vollständigen Prozess vermeiden können. Versionsmakro : 1.0 Datum der letzten Änderung : 2016-01-25 FreeCAD version : <= 0.16 Herunterladen : WerkzeugLeiste Symbol Autor: Piffpoof |
Autor |
Piffpoof |
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Macro-Version |
1.0 |
Datum der letzten Änderung |
2016-01-25 |
FreeCAD-Version(s) |
<= 0.16 |
Standardverknüpfung |
None |
Siehe auch |
None |
Dieses Makro erstellt einfache Modelle der Rümpfe von Booten und Schiffen. Es soll Personen, die Rümpfe modellieren oder entwerfen, helfen, indem es die Oberfläche des Rumpfes auf einfache und zeitnahe Weise bereitstellt, so dass sie den zeitaufwändigen vollständigen Prozess vermeiden können.
Temporary code for external macro link. Do not use this code. This code is used exclusively by Addon Manager. Link for optional manual installation: Macro
# This code is copied instead of the original macro code # to guide the user to the online download page. # Use it if the code of the macro is larger than 64 KB and cannot be included in the wiki # or if the RAW code URL is somewhere else in the wiki. from PySide import QtGui, QtCore diag = QtGui.QMessageBox(QtGui.QMessageBox.Information, "Information", "This macro must be downloaded from this link\n" "\n" "http://pastebin.com/raw/tZMpUi6F" + "\n" "\n" "Quit this window to access the download page") diag.setWindowFlags(QtCore.Qt.WindowStaysOnTopHint) diag.setWindowModality(QtCore.Qt.ApplicationModal) diag.exec_() import webbrowser webbrowser.open("http://pastebin.com/raw/tZMpUi6F")
Seit der Antike mussten Bootsbauer Boote entwerfen und sie dann in einer dreidimensionalen Umgebung realisieren, in der nur wenige Linien gerade, nur wenige Flächen eben und keine Winkel über eine Strecke konstant sind. Anhand von Rumpfmodellen wurden maßstabsgetreue Modelle angefertigt, die dann zur Überprüfung des Entwurfs oder zur Kommunikation von Konzepten mit anderen Personen verwendet werden konnten. Die Gesetze der Hydrodynamik verlangen, dass jedes Schiff, das sich durch eine Flüssigkeit bewegt, im Querschnitt symmetrisch sein muss, wenn es genau verfolgt werden soll (sich in einer geraden Linie bewegen soll). Folglich genügte es, eine Seite des Rumpfes im Modell zu bauen - wenn der halbe Rumpf perfekt war, dann würde auch sein Spiegelbild perfekt sein. In späteren Jahren wurden Halbrümpfe für symbolische Zwecke wie Plaketten und nautische Kunst verwendet.
Dieser Code entstand aus einem Projekt zur Erstellung eines Modells in FreeCAD von einem 12,5 Meter langen Segelboot. Die Erbauer hatten keine Zeichnungen mehr und der Sohn des ursprünglichen Besitzers bezweifelte, dass es jemals vollständige Zeichnungen gab. Folglich mussten die Rumpfabmessungen gemessen und dann ein Modell in der Software konstruiert werden. Moderne Softwarepakete wie FreeCAD bieten viele vorteilhafte Funktionen wie Symmetriebeschränkungen, aber wenn die endgültige Messung ein Modell ist, das "einfach zu sehen" ist, ist viel "Massieren" von Modellen erforderlich. Dieser Code wurde geschrieben, um diesen Prozess zu automatisieren.
Der ursprüngliche Zweck dieses Codes war es, einen symmetrischen Rumpf bereitzustellen, der formbar war, damit er an das zu konstruierende 3D Modell angepasst werden konnte. Im weiteren Verlauf wurde die Software verallgemeinert, so dass sie hoffentlich für Personen von Nutzen sein wird:
Sicherlich haben gewerbliche Bootskonstrukteure alle Arten von High End Software, um ihre Arbeit zu unterstützen, dies ist nicht dazu gedacht, dies zu ersetzen. Vielmehr ist dies für den Bastler oder Heimwerker zum Herumtüfteln gedacht.
Nautische Blaupausen haben eine eigene Geschichte in Bezug auf Bauten und sind daher etwas anders in der Darstellung. Dies ist ein Beispiel für ein Segelboot, das mehr als ein Jahrhundert alt ist:
Eines der Endziele dieser Software ist es, mit der Entwurf Arbeitsbereich einige dieser Pläne zu generieren, indem das Modell zur Erzeugung der Linien verwendet wird.
Hinweis zu Einheiten in FreeCAD:
Zur Zeit gibt es kein wirkliches Einheiten Handhabungssystem in FreeCAD, aber natürlich braucht ein Bootsbauer oder Modellbauer ein genaues Bemaßungssystem. Um dieses Makro zu verwenden, entscheide dich, die FreeCAD Rastergröße auf das einzustellen, was immer für deine Arbeit angemessen ist (z.B. mm, cm, Zoll, Fuß). FreeCAD ist konsistent, eine FreeCAD Einheit wird immer gleich einer FreeCAD Einheit sein. Und wenn du dich entschieden hast, dass eine FreeCAD Einheit einer bestimmten physikalischen Länge entspricht, dann werden deine Zeichnungen konsistent bemaßt bleiben. Zur Zeit wird an einem Einheitensystem für FreeCAD gearbeitet, so dass sich diese Situation bald ändern könnte.
Für dieses Makro werden die Rumpfformen durch ein Minimum von 3 FreeCAD-Skizzen definiert: eine in der YZ-Ebene, eine oder mehrere in der XZ-Ebene, eine in der XY-Ebene. Hier ist der minimale Rumpf, der von diesem Makro unterstützt wird, er hat nur 3 Skizzen:
Anmerkung: In der obigen Abbildung schauen wir direkt auf das Heck, der Bug zeigt vom Standpunkt weg.
From front to back (bow to stern) the 3 Sketches are:
stemline |
YZ plane |
red line in sketch |
cross-section |
XZ plane |
green line in Sketch |
transom |
XY plane |
blue line in Sketch |
Vielleicht ist es mit 7 Skizzen (eine in der YZ Ebene, eine in der XY Ebene und 5 in der XZ Ebene) einfacher zu sehen:
Mit 5 Skizzen in der XZ Ebene wird es immer einfacher, die Form des Rumpfes zu erkennen. Die nächsten 2 Bilder zeigen die Skizzenlinien, die dem von FreeCAD konstruierten Modell überlagert sind,
das zweite ist das gleiche Modell um 90 Grad gedreht, so dass der Bug im Vordergrund ist:
Some points to consider:
With enough Sketches the model generated may even approach:
Das HalbRumpf Makro erzeugt 4 Modelle:
These models are all output in the unified location space of FreeCAD so they can be fitted together, for example the bulkheads can be inserted into the complete hull seamlessly. This is a picture of bulkheads in a boat model during construction:
As well as the bulkheads generated by the macro (note that these bulkheads are for a coachhouse rather than a flush deck):
The composite image below shows the main outputs from this software (the port side half-hull is actually not shown but it is the mirror of the starboard half-hull which is shown). The outputs are in clockwise order from the upper left corner:
As novelty features, the macro will also optionally produce plaques for the half-hulls, and even a bottle for the complete hull:
All the code for halfHullModel.FCMacro is in one macro. So installation is comprised of copying the code to the appropriate Macro directory and invoking the Build Utility from the Macro menu, the Python console or a toolbar button (the preferred method).
The FreeCAD operations involved in generating the hull model are rather complex and numerous. Things like the direction a line is drawn can cause the FreeCAD construction of the hull to either abort or turn out like:
Consequently the steps below need to be followed closely. The macro does allow for certain data inconsistencies but generally if the data (i.e. the Sketches) are incorrect then the output will look like a cheese grater or the macro fill fail with an error.
The following instructions refer to the quadrants of the XY graph, this refers to the 4 quarters of the XY graph and they are labelled as follows:
Create a New Document
The very first thing is to create a new document in FreeCAD . This document will hold all the Sketches that make up your hull definition.
The first step is one of creating data for the hull model to be made from. The data is supplied in the form of Sketches within FreeCAD. After the hull model is generated, if changes are to be made then the Sketches are simply edited, and the second step of running the macro repeatedly.
Save the New Document
Now save the document which contains the Sketches that will define the hull shape, giving it some name that is descriptive
Once the Sketches have all been created and positioned, the document should look like this from the top view :
The principal limitations for constructing the model are:
This concludes the first step which is one of creating the data which the macro will use to create both half-hulls and complete-hulls. The second step is described in the following section which is titled User Interface
In this step the macro will gather some information from the user and then process the input Sketches to generate the desired hull models. This is the only GUI image for the macro and is primarily configuration details for the production of the hull models from the Sketches:
The choices on the GUI window are:
When the macro runs it takes configuring data from the user and then reads Sketcher sketches in the selected input file.
Note: As the macro works through the Sketches it prints out any exceptions as well as some milestones on the Report View. If you get unexpected results or some parts are missing, that is probably the first place to check.
There are various types of bows and sterns for boats, with sterns having much more variety than bows. Here are examples of transoms and bows from the real world alongside the similar macro output:
Sheer Stern
Probably the most common stern, typical of all sizes of vessels from commercial ships through to rowing boats.
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Sugar-Scoop Stern
Most likely to be found on a sailing yacht, it is a product of designing to maximise the length of the waterline to benefit from class rules for racing under sail.
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Canoe Stern
Found on all sizes of water craft, power and sail, pleasure and commercial.
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Normal Bow
There is a lot less variety in bow shapes than with transoms:
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Trireme Bow
Although not seen very frequently in the last 2 millenia, this was once the definitive bow profile for war-making vessels:
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These files are samples of Sketch data to use with the macro, mainly they are the models for the screen snapshots in the Options section above. The files work with the Macro and so can be downloaded and played with to adapt to your specific requirements. The prefix of 5x3 (for example) means the model has 5 cross-sections and 3 line segments per cross-section (i.e. sketch)
To use one of the example files, right-click on the file link and select Save File As... from the menu. The filename will be specified, choose the desired folder/directory to hold the example file.
The 'Ruled Surface' feature of FreeCAD is used to generate the hull sections from the Sketches. It can sometimes generate the wrong result and display a grater like surface instead of a smooth planar one. This will typically occur when the Sketches are rotated such as when a Sugar Scoop stern is modeled. Also angling a Sheer Transom stern can cause this. If it occurs then typically it will do so in either the half-hull models or the complete hull model - it never seems to occur in all three models for the same hull. Also it usually only happens at the extreme bow or stern. If it happens to section in the middle of the boat then most likely one of the Sketches was drawn in the wrong direction (i.e. either random sequence or top-down where as all lines should be drawn bottom-up)
It can usually be removed by using the following steps:
The following screen snapshot shows the relevant portion of the screen:
As with any ancient and practiced trade, a rich and sometimes confusing vocabulary has developed around ships, boats and nautical practices. In describing this macro it is both awkward and inefficient to describe the process without using the correct and accurate terms. The obvious problem is that the average lay person will be unfamiliar with such terminology, hence this vocabulary:
aft | the rear aspect of anything on a boat |
chine | a planar facet of a hull, can be used to approximate a curved surface or as a finished building technique |
coachhouse | the part of the central deck which is raised above the deck level - usually to accommodate increased headroom in the interior of the boat |
flush deck | a deck that runs smoothly from the top of one side of the hull to the other, the converse to a coachhouse deck |
forward | also 'fore'; the front aspect of anything on a boat |
port | lefthand side looking forward |
starboard | righthand side looking forward |
stemline | the sloped vertical edge which is the bow of a hull |
transom | the curved top edge of the stern face which can be flat or curved |
Macro_Half_Hull_Model.FCMacro
This script is running bug free. But due to the large range of possible inputs it may fail for some inputs. If so please report it.
The script is too long for the Wiki to display so it must be copied or downloaded from unabbreviated script on pastebin.com