我是在做地下管道三維建模的時(shí)候發(fā)現(xiàn)FreeCAD這款軟件的。地下管道由于形狀基本固定，大多數(shù)橫截面都是圓形或者矩形，而且在原始數(shù)據(jù)采集的時(shí)候已經(jīng)得到了管道中心線的三維位置和橫截面大小，所以采用人工建模的方式不可取，更多的選擇自動(dòng)化三維建模。已經(jīng)有不少自動(dòng)化三維管道建模軟件，但是要開(kāi)發(fā)類似軟件，很可能要求你對(duì)opengl等編程技術(shù)較為熟悉，開(kāi)發(fā)的門(mén)檻相對(duì)較高。

我發(fā)現(xiàn)FreeCAD的二次開(kāi)發(fā)非常的輕量化，API接口非常的簡(jiǎn)單靈活，支持傳統(tǒng)的宏。FreeCAD本身是開(kāi)源免費(fèi)，全面支持python二次開(kāi)發(fā)，而且宏這個(gè)經(jīng)典技術(shù)支持你快速學(xué)習(xí)FreeCAD的每個(gè)功能和對(duì)應(yīng)的接口。

舉個(gè)例子，證明FreeCAD是簡(jiǎn)單好用有效的。

假如已經(jīng)知道了一個(gè)長(zhǎng)方體的8個(gè)頂點(diǎn)三維坐標(biāo)，如何根據(jù)這些坐標(biāo)生成一個(gè)長(zhǎng)方體模型，并且導(dǎo)出為obj文件。

如果你對(duì)opengl之類的三維編程都很熟悉的話，這就是小菜一碟。

但是如果你沒(méi)有三維編程的經(jīng)驗(yàn)，那么使用FreeCAD就是一個(gè)很好的選擇。

在FreeCAD的Macro菜單打開(kāi)一個(gè)代碼窗口，然后輸入下面的代碼：

import Part,PartGui #獲取當(dāng)前打開(kāi)的三維視圖窗口 doc=App.activeDocument() #定義8個(gè)頂點(diǎn)坐標(biāo) v1 = FreeCAD.Vector(16.618813566446693 , 125.22511113528816 , 0) v2 = FreeCAD.Vector(17.74618643355331 , 126.87708886471185 , 0) v3 = FreeCAD.Vector(17.74618643355331 , 126.87708886471185 , -1) v4 = FreeCAD.Vector(16.618813566446693 , 125.22511113528816 , -1) v5 = FreeCAD.Vector(17.847535837023013 , 124.38658400239477 , 0) v6 = FreeCAD.Vector(18.97490870412963 , 126.03856173181846 , 0) v7 = FreeCAD.Vector(18.97490870412963 , 126.03856173181846 , -1) v8 = FreeCAD.Vector(17.847535837023013 , 124.38658400239477 , -1) #創(chuàng)建長(zhǎng)方體的第一個(gè)面 wire1=Part.makePolygon([v1,v2,v3,v4,v1]) face1 = Part.Face(wire1) wire2=Part.makePolygon([v1,v2,v6,v5,v1]) face2 = Part.Face(wire2) wire3=Part.makePolygon([v5,v6,v7,v8,v5]) face3 = Part.Face(wire3) wire4=Part.makePolygon([v2,v3,v7,v6,v2]) face4 = Part.Face(wire4) wire5=Part.makePolygon([v3,v4,v8,v7,v3]) face5 = Part.Face(wire5) #創(chuàng)建長(zhǎng)方體的第六個(gè)面 wire6=Part.makePolygon([v1,v4,v8,v5,v1]) face6 = Part.Face(wire6) #六個(gè)面組成一個(gè)長(zhǎng)方體 box=Part.makeShell([face1,face2,face3,face4,face5,face6]) solid=Part.makeSolid(box) box = doc.addObject("Part::Box","mybox") box.Shape=solid

然后執(zhí)行這段代碼，三維視圖窗口中就會(huì)生成對(duì)應(yīng)的長(zhǎng)方體。

FreeCAD的菜單【File】/【Export】支持導(dǎo)出多種格式，當(dāng)然包括obj格式了。

當(dāng)然，三維世界里面各種形狀的模型很多，長(zhǎng)方體太簡(jiǎn)單了。但是只要有“點(diǎn)構(gòu)成線，線構(gòu)成面，面構(gòu)成體”的基本思路，任何形狀都不在話下；同時(shí)任何一個(gè)表面都可以看成是三角形的面組成的。所以，只要你能將模型分解成三角形的面，得到三角形的3個(gè)頂點(diǎn)，就是可以得到obj格式的三維模型的。

假如要?jiǎng)?chuàng)建一個(gè)三棱柱，已知6個(gè)頂點(diǎn)，可以使用下面的代碼：

import Part,PartGui #獲取當(dāng)前打開(kāi)的三維視圖窗口 doc=App.activeDocument() #三棱柱的6個(gè)頂點(diǎn) v1 = FreeCAD.Vector(18.83345034945586 , 123.52035588232494 , -0) v2 = FreeCAD.Vector(20.650902699311487 , 124.35514145719087 , 0) v3 = FreeCAD.Vector(20.768361311317285 , 124.02643845431146 , 0) v4 = FreeCAD.Vector(18.83345034945586 , 123.52035588232494 , -0.173863699983499) v5 = FreeCAD.Vector(20.650902699311487 , 124.35514145719087 , -0.173863699983499) v6 = FreeCAD.Vector(20.768361311317285 , 124.02643845431146 , -0.173863699983499) #三棱柱一共有5個(gè)面 wire1=Part.makePolygon([v1,v2,v3,v1]) face1 = Part.Face(wire1) wire2=Part.makePolygon([v3,v1,v4,v6,v3]) face2 = Part.Face(wire2) wire3=Part.makePolygon([v6,v3,v2,v5,v6]) face3=Part.Face(wire3) wire4=Part.makePolygon([v5,v2,v1,v4,v5]) face4=Part.Face(wire4) wire5=Part.makePolygon([v4,v5,v6,v4]) face5=Part.Face(wire5) fan=Part.makeShell([face1,face2,face3,face4,face5]) solid=Part.makeSolid(fan) box = doc.addObject("Part::Box","myfan") box.Shape=solid

然后執(zhí)行這段代碼，三維視圖窗口中就會(huì)生成對(duì)應(yīng)的三棱柱。

最后提供一個(gè)三維管道建模的思路。

假如有了包含管道三維坐標(biāo)的shape文件，可以先寫(xiě)程序生成一個(gè)記事本文件，文件內(nèi)容包括每個(gè)頂點(diǎn)的三維坐標(biāo)。這個(gè)程序可以使用任何你擅長(zhǎng)的語(yǔ)言來(lái)實(shí)現(xiàn)。

然后在FreeCAD中寫(xiě)python代碼讀取記事本，然后生成三維模型，最后導(dǎo)出obj。

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的很好用的FreeCAD的全部?jī)?nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問(wèn)題。

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