Sketcher Workbench를 사용하면 다른 작업대에서 사용할 2D 스케치를 만들 수 있습니다. 2D 스케치는 많은 CAD 모델의 출발점입니다. 일반적으로 3D 형상을 만드는 작업의 프로파일과 경로를 정의합니다. 모델의 최종 형상을 위해 여러 스케치가 필요할 수 있습니다.
Sketcher 작업대는 구속 조건(Constraints) 기능을 갖추고 있어 2D 형상이 길이, 각도 및 관계(수평, 수직, 수직도 등)에 대한 정밀한 기하학적 정의를 따르도록 합니다. 구속 조건 솔버는 2D 기하학의 구속된 범위를 계산하고 스케치의 자유도를 대화식으로 탐색할 수 있게 합니다.
스케처(Sketcher)는 2D 청사진을 만드는 용도로는 적합하지 않습니다. 스케치를 사용하여 솔리드 피처를 생성하면 스케치는 자동으로 숨겨지며 구속 조건은 스케치 편집 모드에서만 표시됩니다. 인쇄용 2D 뷰만 만들고 3D 모델을 만들 필요가 없다면 제도 작업대(Draft Workbench)를 참조하세요.
완전히 구속된 스케치
구속(拘束, Constraint)
구속 조건은 객체의 자유도를 제한하는 데 사용됩니다. 예를 들어 구속 조건이 없는 선은 4개의 자유도("DoF(Degrees of Freedom)"로 약칭)를 가집니다: 수평 또는 수직으로 이동할 수 있고, 늘릴 수 있으며, 회전할 수 있습니다.
수평 또는 수직 구속 조건이나 각도 구속 조건(다른 선 또는 축 중 하나에 대한 상대적)을 적용하면 회전 능력이 제한되어 3개의 자유도가 남습니다. 원점에 대해 점 중 하나를 고정하면 2개의 자유도가 더 제거됩니다. 그리고 거리 치수를 적용하면 마지막 자유도가 제거됩니다. 그러면 선은 완전히 구속됨(fully constrained)으로 간주됩니다.
객체는 서로에 대해 구속될 수 있습니다. 두 선은 일치 구속 조건을 통해 점 중 하나로 결합될 수 있습니다. 두 선 사이에 각도를 설정하거나 수직으로 설정할 수 있습니다. 선은 호나 원에 접할 수 있으며, 그 외에도 다양한 구속이 가능합니다. 스케치는 여러 가지 해를 가질 수 있으며, 완전히 구속됨(fully constrained)으로 만드는 것은 적용된 구속 조건을 기반으로 가능한 해 중 하나에 도달했음을 의미할 수 있습니다. 참고: 뒤집기(Flipping).
구속 조건에는 두 가지 종류가 있습니다: 기하학적 구속 조건과 치수 구속 조건. 자세한 내용은 아래 도구(Tools) 섹션을 참조하세요.
이 규칙은 편집 모드 외부에서는 표시되지 않는 구성 기하학(기본 색상 파란색)에는 적용되지 않으며, 스케치가 다른 용도로 사용되는 경우에도 적용되지 않습니다. 프로파일 스케치를 사용할 작업대와 도구에 따라 추가적인 제한이 적용될 수 있습니다.
도구
스케처(Sketcher) 작업대 도구는 Sketch 메뉴 및/또는 여러 툴바에 있습니다. 거의 모든 스케처(Sketcher) 툴바는 스케치가 편집 모드일 때만 표시됩니다. 유일한 예외는 스케처 툴바(Sketcher toolbar)로, 스케치가 편집 모드가 아닐 때만 표시됩니다.
치수는 스케치 작업대의 상황에 맞는 구속도구입니다. 현재 선택을 기반으로 적절한 치수 구속뿐만 아니라 기하학적 구속도 제공합니다. introduced in 1.0
수평 거리: 두 점 또는 선의 끝점 사이의 수평 거리를 고정합니다. 하나의 점이 미리 선택된 경우 거리는 스케치 원점을 기준으로 합니다.
수직 거리: 두 점 또는 선의 끝점 사이의 수직 거리를 고정합니다. 한 점이 미리 선택된 경우 거리는 스케치 원점을 기준으로 합니다.
거리: 선의 길이, 두 점 사이의 거리, 점과 선 사이의 수직 거리를 고정합니다. 또는 introduced in 0.21, 두 원이나 호의 가장자리 사이, 또는 원이나 호의 가장자리와 선 사이의 거리를 고정합니다; 또는 introduced in 1.0, 호의 길이를 고정합니다.
스케치 작업대에는 기하 요소를 생성하고 구속을 적용할 때 도움이 될 수 있는 여러 가지 그리기 보조 도구와 기타 기능이 있습니다.
계속 모드
두 가지 계속 모드가 있습니다: 도형 생성 "계속 모드" 와 구속 생성 "계속 모드". 환경설정에서 이를 선택하면(기본 설정됨) 관련 도구가 생성 완료 후 다시 시작됩니다. 계속되는 도구를 종료하려면 Esc 또는 마우스 오른쪽 버튼을 누르세요. 계속되는 도형 생성 도구가 이미 치수 입력을 받는 상태라면 이 작업을 반복해야 합니다. 다른 도형 또는 구속 생성 도구를 시작하여 계속 모드를 종료할 수도 있습니다. 도구가 활성화되지 않은 경우 Esc를 누르면 스케치 편집 모드가 종료됩니다. 실수로 Esc를 너무 많이 누르는 경우가 많다면 Esc로 스케치 편집 모드를 나갈 수 있음설정을 선택 취소하세요.
자동 구속
자동 구속이 설정된(기본 설정됨) 스케치에서는 몇 가지 구속이 자동으로 적용됩니다.제안된 자동 구속의 아이콘은 올바르게 배치되면 커서 옆에 표시됩니다. 이 때 마우스 왼쪽 단추를 누르면 해당 구속이 적용됩니다. 이는 스케치 대화상자에서 변경하거나 스케치의 보기자동구속속성에서 변경할 수 있는 각각의 스케치별 설정입니다.
스케치에서 그리려는 도형을 격자선과 격자 교차점, 형상의 모서리, 선과 호의 중간점, 특정 각도에 포착하는 것이 가능합니다. 포착 자체로는 구속이 생성되지 않는다는 점을 유의하세요. 예를 들어, 자동 구속이 켜져 있는 경우에만 모서리에 포착하면 선 위의 점 구속이 생성됩니다. 모서의 한 점을 선택해도 동일한 결과를 얻을 수 있습니다.
기본 설정에서 선택한 옵션에 따라 스케치에서 즉석 입력 가능한 치수 매개변수만 활성화하거나 치수 및 위치 매개변수를 모두 활성화할 수 있습니다. 위치 매개변수를 사용하면 원의 중심이나 선의 시작점 등 정확한 좌표를 도형을 그릴 때 바로 입력할 수 있고, 치수 매개변수를 사용하면 원의 반지름, 선의 길이 및 각도 등 정확한 치수를 입력할 수 있습니다. 즉석 매개변수는 모든 도형 생성 도구에 대해서 가능하지는 않습니다.(예를 들면 꺾은선(Polyline) )
위치 매개변수가 활성화로 원의 중심점 결정하기
치수 매개변수 활성화로 원의 반지름 결정하기
값을 입력하고 Enter 또는 Tab을 눌러 확인하면 관련 구속이 자동으로 추가됩니다. 두 개의 매개변수(예: 점의 X 및 Y 좌표)가 동시에 표시되는 경우 한 값을 입력하고 점을 선택하여 다른 값을 정의할 수 있습니다. 객체에 따라 완전히 구속하려면 추가 구속이 필요할 수 있습니다. 즉석 매개변수로 인한 구속은 자동 구속으로 인해 발생할 수 있는 구속보다 우선합니다.
모든 즉석 매개변수를 입력하여 생성된 호와 그 결과 자동으로 생성된 구속들
좌표 표시
편집 중일 때 커서 옆에 좌표를 표시기본 설정가 선택된 경우(기본값), 현재 도형 생성 도구의 매개변수(좌표, 반지름, 길이 및 각도)가 커서 옆에 표시됩니다. 이것은 즉석 매개변수가 표시되는 동안에는 비활성화됩니다.
선택 방법
스케치가 편집 모드에 있는 동안 다음 선택 방법을 사용할 수 있습니다:
3D 보기 요소 선택
FreeCAD의 다른 곳과 마찬가지로, 한 번의 마우스 왼쪽 클릭으로 3D 보기에서 요소를 선택할 수 있습니다. 그러나 여러 요소를 선택할 때 Ctrl 키를 누르고 있을 필요는 없습니다. 하지만 해당 키를 누르고 있는 것이 가능하며 선택 항목을 잃지 않고 클릭을 놓칠 수 있다는 이점이 있습니다. 모서리, 점 및 구속들을 같은 방식으로 선택할 수 있습니다.
선택한 스케치의 도형과 관련된 구속들을 복사하고, 잘라내고, 붙여넣는 데 표준 키보드 단축키, Ctrl+C, Ctrl+X 및 Ctrl+V 를 사용할 수 있습니다. 이러한 도구는 Sketch → Sketcher tools 메뉴에서도 사용할 수도 있습니다. 동일한 스케치 내에서 사용할 수 있지만 다른 스케치나 FreeCAD의 별도 인스턴스 간에도 사용할 수 있습니다. 데이터는 Python 코드 형태로 오림판에 복사되므로 다른 방법으로도 사용할 수 있습니다(예: 포럼에 공유).
모범 사례
모든 CAD 사용자는 시간이 지남에 따라 자신만의 작업 방식을 개발하지만 따라야 할 몇 가지 유용한 일반 원칙이 있습니다.
일련의 간단한 스케치는 복잡한 단일 스케치보다 관리하기가 더 쉽습니다. 예를 들어, 첫 번째 스케치는 기본 3D 도형의 특징(깔판 또는 회전)을 위해 만들고 두 번째 스케치에는 구멍이나 잘라내기(오목 자리)를 포함할 수 있습니다. 일부 세부 사항은 나중에 3D 도형특징으로 구현하기 위해 생략할 수 있습니다. 스케치에 모깎기가 너무 많은 경우 이를 피하고 3D 도형특징으로 추가하도록 선택할 수 있습니다.
항상 닫힌 윤곽선(Profile)을 그립니다. 그렇지 않으면 스케치가 고체가 아니라 열린 면 세트를 생성합니다. 일부 개체를 고체 생성에 포함하지 않으려면 구성 모드 도구를 사용하여 해당 개체를 구성 요소로 전환합니다.
자동 구속 기능을 사용하면 수동으로 추가해야 하는 구속의 수를 줄일 수 있습니다.
일반적 규칙은 기하학적 구속을 먼저 적용한 다음 치수 구속을 적용하고 마지막으로 스케치를 잠급니다. 하지만 기억하세요: 규칙은 절대적인 것이 아닙니다. 스케치를 조작하는 데 문제가 있는 경우 윤곽을 완성하기 전에 먼저 몇 가지 개체를 구속하는 것이 유용할 수 있습니다.
가능하다면 잠금 구속을 사용하여 스케치의 중심을 원점(0,0)에 두십시오. 스케치가 대칭이 아니라면 스케치의 점 중 하나를 원점에 두거나,적당한 정수 숫자 거리에 두고 잠금 구속을 합니다.
길이 구속과 수평(또는 수직) 거리 구속 중에서 선택할 수 있는 경우 후자를 선호하십시오. 수평 및 수직 거리 구속은 컴퓨터가 더 빠르게 계산합니다.
일반적으로 사용하기에 가장 좋은 구속은 다음과 같습니다.
수평 및 수직 구속
수평 및 수직 길이 구속
점대점 접선 구속.
가능하다면 다음의 사용을 제한하십시오:
(기울기가 있는)일반 길이 구속
모서리 간 접선 구속
객체 위의 점 구속
대칭 구속
스케치가 완료된 후(녹색으로 변함) 스케치의 유효성이 의심스러운 경우 스케치 편집 작업을 종료하고스케치 유효성 검사를 합니다.
Flipping
The phenomenon that a fully constrained sketch, usually after a major change to one of its dimensions, reaches an unintended new state is know as "flipping". In the example below, changing one dimension completely changes the shape of the sketch. Note that the sketch with the new shape is still fully constrained.
Original sketch (left), and the same sketch after increasing the 20mm value to 1000mm (right)
Methods to reduce flipping
Change dimensions in small increments
This is not always practical, but changing dimension values in smaller increments can work.
Use a different solver
The LevenbergMarquardt solver, which is not the default solver, is known to be less prone to flipping. See Sketcher Dialog for more information.
Use horizontal and vertical dimensions
Using horizontal and vertical dimensions instead of distance dimensions or equal constraints can prevent flipping. Points constrained by these dimensions will only switch places if the sign of their value is changed. In the image above the added (orange) dimensional constraints are linked to the original dimensions via expressions.
Use angle dimensions
Using angle dimensions instead of horizontal and vertical constraints can also work. The angle between edges constrained by angle dimensions will not change. 180° will not become 0°, 90° will not become 270°, etc. In the image all horizontal and vertical constraints have been replaced, but just replacing two is already effective here.
자습서
Sketcher 강의 by chrisb. 스케치에 대한 자세한 매뉴얼 역할을 하는 80쪽이 넘는 PDF 문서입니다.
스케치의 기본 사항을 설명하고 기하학적 모양 생성 및 각각의 구속에 대해 자세히 설명합니다.