Installer OpenSCAD.

Téléchargez le fichier openscad-2010.05.linux-x86.tar.gz sur le site http://www.openscad.org/. Une fois l’archive au format .tar.gz décompressé, vous obtenez le dossier openscad-2010.05.linux-x86. On lance le logiciel en cliquant sur le fichier openscad situé dans le sous-dossier /bin. Bien sûr, rien ne vous empêche de créer une icône sur le bureau pour lancer directement le logiciel.

Il manque un fichier pour qu’OpenSCAD puisse démarrer. En lançant le logiciel depuis une fenêtre de terminal, pour obtenir des explications, il est indiqué qu’il manque la bibliothèque libmpfr.so.1, laquelle doit se trouver dans le sous-dossier /lib/openscad. Le fichier correspondant, installé sur mon système, se nomme libmpfr.so.4.0.0 et se situe dans le dossier /usr/lib. Il suffit de copier-coller ce fichier dans le bon dossier et de le renommer pour qu’OpenSCAD accepte de démarrer.

Le fichier install.sh, placé dans le dossier openscad-2010.05.linux-x86, permet d’installer OpenSCAD dans le dossier /usr/local. Le logiciel devient ainsi accessible à l’ensemble des utilisateurs du système. Naturellement, cette installation est facultative.

Ouvrir et visualiser une pièce.

En sélectionnant le menu File / Open …, une fenêtre apparaît pour choisir le dossier et le fichier à ouvrir. Le format .scad est le format natif.

Une fois le fichier ouvert, sélectionnez le menu Design / Reload and compile ou, pour aller plus vite, appuyez sur la touche F4 du clavier.

La pièce apparaît alors dans la zone graphique. Ensuite, on peut la visualiser selon l’orientation et le grossissement voulu.

• Pour tourner la pièce :
  Déplacez la souris en appuyant sur son bouton gauche.
• Pour déplacer la pièce :
  Déplacez la souris en appuyant sur son bouton droit.
• Pour rapprocher ou éloigner la pièce :
  Tournez la molette de la souris.

Par ailleurs, le menu View permet, entre autre, de positionner la pièce selon les diverses vues planes, de cacher ou de montrer les axes du repère …

Une vingtaine d’exemples de pièces sont accessibles directement avec le menu File / Examples, pour réaliser rapidement quelques tests. Ces exemples sont placés dans le sous-dossier Examples du dossier d’installation.

Modéliser une pièce.

L’éditeur de texte intégré au logiciel se manipule agréablement. Autant l’utiliser. Les sauvegardes se font rapidement en appuyant sur la touche F2 du clavier. Le menu Design / Automatic Reload and Compile évite d’appuyer sur la touche F4 du clavier à chaque modification du code. Les caractères //, placés devant une ligne de code, transforme cette ligne de code en commentaire non pris en compte dans la modélisation. Ils sont très pratiques pour réaliser des tests. Nous allons voir deux exemples.

Le premier exemple est celui d’une pièce usinée en tournage, reprise en fraisage pour réaliser un méplat. Il s’agit de l’assemblage d’un tronc de cône et de deux cylindres, auquel on enlève un parallélépipède.

Forme tournée :

La fonction cylinder() crée un cône, un tronc de cône ou un cylindre. La fonction translate() positionne le volume créé à l’endroit voulu. La fonction union() assemble les volumes pour n’en former qu’un seul.

Tapez dans l’éditeur d’OpenSCAD les lignes suivantes :

union() {
cylinder(h = 2, r1 = 4, r2 = 6);
translate([0, 0, 2]) cylinder(h = 15, r = 6);
translate([0, 0, 17]) cylinder(h = 10, r = 4);
}

Sauvegardez votre programme, en appuyant sur la touche F2 du clavier, sous le nom de votre choix. Vous obtenez :

Forme fraisée :

La fonction cube() crée un parallélépipède. La fonction difference() soustrait les volumes pour n’en former qu’un seul.

Complétez votre programme :

difference() {
union() {
cylinder(h = 2, r1 = 4, r2 = 6);
translate([0, 0, 2]) cylinder(h = 15, r = 6);
translate([0, 0, 17]) cylinder(h = 10, r = 4);
}
translate([12, 0, 0]) cube([20, 20, 20]);
}

Sauvegardez pour obtenir :

Coloration et état de surface :

La fonction color() définit la couleur de la pièce. Le paramètre $fn = 100 augmente le nombre de facettes des cylindres. Complétez une nouvelle fois votre programme :

color([180/255, 200/255, 220/255]) {
difference() {
union() {
cylinder(h = 2, r1 = 4, r2 = 6, $fn = 100);
translate([0, 0, 2]) cylinder(h = 15, r = 6, $fn = 100);
translate([0, 0, 17]) cylinder(h = 10, r = 4, $fn = 100);
}
translate([12, 0, 0]) cube([20, 20, 20]);
}
}

Le décalage des lignes de code vers la droite, que l’on nomme indentation, n’est pas nécessaire. Il sert juste à rendre le programme plus facile à relire. Au final, voilà le résultat !

Le deuxième exemple est celui d’un vase, forme élégante obtenue par rotation d’un profil. Le but, ici, est de monter que le profil en question peut être créé au format .dxf, avec un logiciel quelconque.

Dessin du profil :

Le profil ci-dessous, créé avec le logiciel de CAO 2D QCad, est sauvegardé sous le nom profil.dxf. Il s’agit d’un contour fermé.

Rotation du profil :

La fonction rotate_extrude() génère une forme de révolution en faisant tourner un profil autour de l’axe vertical passant par l’origine du repère. Entrez dans l’éditeur d’OpenSCAD la ligne de code suivante :

rotate_extrude(file= »profil.dxf »);

Sauvegardez votre programme dans le dossier contenant le fichier profil.dxf, sous le nom vase.scad par exemple. Vous obtenez un joli vase.

Conclusion.

La documentation sur OpenSCAD, en anglais, se trouve sur le site : http://en.wikibooks.org/wiki/OpenSCAD_User_Manual. Des liens vers d’autres sources de documentation sont disponibles sur le site http://www.openscad.org/.

En conception 3D, une pratique courante consiste à dessiner des profils et à les déplacer pour générer des volumes. Pour définir un profil, il faut se contenter des outils proposés par le logiciel utilisé. Avec OpenSCAD, le profil peut être créé avec n’importe quel logiciel de dessin, autrement dit avec les outils de son choix!

OpenSCAD se base sur un langage de programmation d’une grande efficacité et d’un abord relativement facile. Il permet de réaliser des formes complexes avec un code parfois très court. En plus, la présentation du logiciel est à la fois moderne et agréable.

Après le démarrage du logiciel, on obtient deux fenêtres distinctes :

• La fenêtre en mode texte, où on tape les commandes à exécuter.
• La fenêtre graphique, pour visualiser la pièce.

Les commandes peuvent être soit tapées dans la fenêtre de commandes, soit sélectionnées dans un menu déroulant. Globalement, on construit la pièce en mode filaire et, lorsqu’on le souhaite, on la visualise en mode ombré, selon l’angle et le grossissement voulu, pour obtenir une belle image.

BRL-CAD fonctionne sous Linux, BSD, Mac, Windows, Solaris et IRIX. Il n’est disponible qu’en anglais. Ci-dessous, voici ce à quoi il ressemble, après avoir ouvert et visualisé un projet :

BRL-CAD est un logiciel libre, sous licence LGPL.

Installer BRL-CAD.

J’utilise une distribution de type Debian et j’ai voulu utiliser le gestionnaire de dépôts Synaptic. Malheureusement, BRL-CAD ne figurait pas dans la liste des logiciels proposés.

Le site http://sourceforge.net/projects/brlcad/files/BRL-CAD%20for%20Linux/ permet de télécharger, entre autres, le fichier brl-cad_7.18.0-0_i386.deb. L’installation s’effectue très simplement en cliquant sur ce fichier. Une fois l’installation terminée, on démarre le logiciel en tapant mged dans une fenêtre de terminal ou, avec le chemin complet, en tapant /usr/brlcad/bin/mged. Selon votre environnement de bureau (KDE, Gnome, XFCE, LXDE…), trois liens seront probablement créés :

• Un lien pour lancer directement le logiciel.
• Un autre pour afficher une documentation détaillée.
• Et un dernier pour accéder à de nombreux exemples de réalisations.

Sous Gnome, ces liens apparaissent dans le menu Application/Graphics.

L’ensemble des fichiers relatifs à BRL-CAD (paquets au format .rpm, sources du logiciel…) peuvent être téléchargés sur le site http://sourceforge.net/projects/brlcad/files/ ou sur le site de BRL-CAD.

Ouvrir et visualiser une pièce.

Après le démarrage du logiciel, sélectionnez le menu File / Open … Une fenêtre apparaît alors pour choisir le dossier et la pièce à afficher, le format .g étant le format natif.

Une fois la pièce sélectionnée, cliquez sur le bouton Ouvrir. Vous constatez alors que la fenêtre graphique n’affiche … rien !

Quelques explications s’imposent …

Une pièce se décompose en plusieurs volumes. Les commandes suivantes, à taper dans la fenêtre de commande et à valider avec la touche Entrée du clavier, gèrent l’affichage des volumes.

En somme, repérez le volume final avec la commande ls, tapez draw nom_du_volume puis validez. Sinon, tapez draw * puis validez. La pièce s’affiche alors en mode filaire. Deux solutions permettent de positionner la pièce pour la visualiser selon l’angle souhaité. Dans les deux cas, il faut placer le curseur de la souris dans la fenêtre graphique.

Première solution :

• Pour translater la pièce :
  Cliquez sur le bouton central de la souris.
• Pour rapprocher ou éloigner la pièce :
  Cliquez sur les boutons droit ou gauche de la souris.
• Pour tourner la pièce :
  Appuyez sur les touches fléchées du clavier.

Deuxième solution :

• Pour translater la pièce :
  Maintenez la touche Shift du clavier enfoncée puis déplacez la souris tout en appuyant sur un de ses boutons.
• Pour rapprocher ou éloigner la pièce :
  Maintenez les touches Ctrl et Shift du clavier enfoncées puis déplacez la souris tout en appuyant sur un de ses boutons.
• Pour tourner la pièce :
  Maintenez la touche Ctrl du clavier enfoncée puis déplacez la souris tout en appuyant sur un de ses boutons.

Pour le mode ombré, sélectionnez le menu File / Raytrace … Vous obtenez alors la fenêtre :

Cliquez sur le bouton Raytrace. L’opération étant terminée, vous constatez que l’affichage en mode filaire apparaît par dessus le mode ombré. En fait, les modes filaire et ombré sont dessinés sur deux calques différents.

Pour effacer le mode filaire, tapez Z dans la fenêtre de commande et validez. Si vous voulez effacer le mode ombré, par exemple pour poursuivre votre travail, sélectionnez le menu File / Raytrace … puis cliquez sur le bouton fbclear.

Une trentaine d’exemples de projets sont fournies avec le logiciel, permettant de réaliser rapidement quelques tests. Vous trouverez ces exemples dans le dossier /usr/share/brlcad/db.

Modéliser une pièce.

Une éternelle question se pose au rédacteur d’un article : Quel exemple choisir, pas trop compliqué, parmi l’infinité des solutions possibles ?

Cette fois, ce sera une tasse.

Nous allons la modéliser en trois étapes.

1. Créer trois volumes élémentaires.
2. Additionner ou soustraire les volumes.
3. Mettre de la couleur.

Créer trois volumes élémentaires :

Après le démarrage du logiciel, sélectionnez le menu File / New … Vous obtenez alors la fenêtre :

Entrez le nom de la nouvelle base de données (qui sera votre création et qui contiendra tous les éléments constituant l’objet final), de préférence avec l’extension .g, puis validez en cliquant sur le bouton OK. Choisissez un nom suffisemment explicite pour vous permettre de retrouver facilement vos objets dessinés.

Pour chaque volume, vous devez taper, dans la fenêtre de commandes : in, un espace, le nom choisi (suivi de l’extension .s), la fonction pour créer le volume (cylindre, rectangle…). Ensuite, vous avez deux possibilités :

• Soit vous entrez les paramètres du volume (position, dimensions…) puis vous validez avec la touche Entrée du clavier.
• Soit vous validez avec la touche Entrée du clavier, auquel cas ces paramètres vous seront demandés en suivant.

En somme, tapez dans la fenêtre de commandes :

in exterieur.s rcc 0 0 0 0 0 4 2[Enter] pour créer le volume extérieur de la tasse,
in interieur.s rcc 0 0 0.3 0 0 4 1.7[Enter] pour créer le volume intérieur de la tasse,
in anse.s tor 0 2.3 2 1 0 0 1.3 0.3[Enter] pour créer le volume de l’anse de la tasse. Ce volume est un tore.

Vous obtenez, dans la fenêtre graphique :

Additionner ou soustraire les volumes :

On va créer le volume intermédiaire volume.r en additionnant les volumes exterieur.s et anse.s, obtenir le résultat final resultat.r en soustrayant le volume interieur.s du volume volume.r.

r volume.r u exterieur.s u anse.s[Enter]
r résultat.r u volume.r – interieur.s[Enter]

Pour visualiser le résultat final, il faut uniquement sélectionner le dernier volume.

Z[Enter]
draw resultat.r[Enter]

Vous devriez obtenir le résultat :

En mode ombré, cela donne :

Mettre de la couleur :

Tapez, dans la fenêtre de commande :

mater resultat.r plastic 200 0 200 0[Enter]

Notre travail est maintenant terminé.

Quelques commandes complémentaires peuvent être utiles pour vos tests :

Conclusion.

Pour utiliser pleinement BRL-CAD, il est indispensable d’étudier la documentation fournie avec le logiciel. En anglais et au format HTML, elle se consulte avec un simple navigateur. Il s’agit du fichier toc.html, situé dans le dossier /usr/share/brlcad/html. Cette documentation s’appuie sur de nombreux exemples et se divise en trois parties : Les articles, les livres et les leçons. Elle complète la documentation accessible sur le site officiel, à l’adresse http://brl-cad.org/wiki/Documentation.

BRL-CAD ouvre deux fenêtres distinctes : Une pour entrer les commandes et une autre pour visualiser la pièce. Chacune de ces fenêtres comporte le même menu. Un des menus est donc inutile car redondant. Quelques icônes, une police de caractère plus élégante, des couleurs moins ternes, une traduction en plusieurs langues … rendraient le logiciel nettement plus attrayant.

Vous l’avez compris : La présentation mériterait d’être modernisée. Cependant, malgré son allure austère, BRL-CAD reste un logiciel de CAO 3D étonnamment complet et efficace.

Voir aussi :

Le site de BRL-CAD.

Un Wiki en français en cours de développement et qui traduit le manuel d’utilisation anglais.

Quelques réalisations créées avec ce logiciel.

Pour les matheux : hyperbole elliptique, une réalisation intéressante,

Installer Salome.

Parviendrez-vous à installer Salome avec un gestionnaire de dépôts ? Au moment de la rédaction de ce tutoriel (février 2011), cela s’est avéré difficile avec la distribution de Linux utilisée, mais il est probable que ça évolue. J’ai tenté une installation avec Synaptic, étant sous une distribution de type Debian. Lors de l’installation, Synaptic me demandait de désinstaller quelques fichiers. A cause des conséquences pour d’autres logiciels, j’ai renoncé à cette solution.

Le site http://www.salome-platform.org/download propose les sources de Salome, les binaires (pour processeurs 32 ou 64 bits) adaptés à diverses distributions de Linux. L’accès au téléchargement nécessite un login et un mot de passe, à se procurer à l’adresse http://www.salome-platform.org/join_form. En téléchargeant les Universal binaries for Linux, vous obtenez une archive volumineuse au format .tgz, laquelle décompressée engendre un dossier occupant 1,2 Go. Salome démarre en tapant /home/votre_dossier_personnel/Salome-V5_1_5_32bit/runSalome dans une fenêtre de terminal. Bien sûr, rien ne vous empêche de modifier le nom et l’emplacement du dossier d’installation, de créer une icône sur votre bureau pour lancer directement le logiciel.

Une autre solution consiste à se tourner vers CAE Linux. Ce live DVD, proposé sur le site http://www.caelinux.com/CMS/, contient de nombreux logiciels de mécanique, dont Salome. La dernière version de CAE Linux fonctionne sur les ordinateurs avec processeur 64 bits. Pour un processeur 32 bits, vous devrez vous contenter de la version 2008 de CAE Linux. Pour télécharger l’image iso du DVD, vous devez, au préalable, demander un login et un mot de passe.

Ouvrir et visualiser une pièce.

Le logiciel étant démarré, commençons par configurer la langue. Sélectionnez le menu File / Preferences. Vous obtenez la fenêtre ci-dessous. Sélectionnez fr comme Language, cliquez sur le boutons Apply puis OK. Quittez et redémarrez le logiciel pour que la modification de la langue devienne effective.

Le menu Fichier / Ouvrir permet de choisir le dossier et la pièce à afficher, au format .hdf qui est le format natif.

Sélectionnez le module Géometry de Salome puisque c’est avec ce module que nous allons continuer.

A ce stade, vous serez probablement surpris de ne pas voir votre pièce apparaître dans la zone de visualisation.

Un peu de patience !

Une pièce étant modélisée à partir de plusieurs volumes, le menu Affichage / Afficher tout permet de voir l’ensemble formé.

Le menu Affichage / Mode de visualisation / Ombrage permet de voir la pièce sous forme volumique au lieu de la forme filaire. Pour que la pièce occupe la plus grande partie de la fenêtre de visualisation, cliquez sur le bouton Tout afficher.

Deux remarques avant de continuer :

• Il est possible de visualiser séparément chaque élément d’une pièce, avec un clic droit de la souris sur l’élément en question dans l’arbre de construction, et en sélectionnant l’option Afficher uniquement.
• Les formats .stp, .igs, .sat et .brep peuvent être importés avec le menu Fichier / Importer.

Le système de commandes par défaut permet de mouvoir la pièce afin de la visualiser sous n’importe quel angle.

• Pour tourner la pièce :
  Maintenez la touche Ctrl du clavier enfoncée, appuyez sur le bouton droit de la souris en la déplaçant.
• Pour translater/déplacer la pièce :
  Maintenez la touche Ctrl du clavier enfoncée, appuyez sur le bouton central de la souris en la déplaçant.
• Pour rapprocher ou éloigner la pièce :
  Maintenez la touche Ctrl du clavier enfoncée, appuyez sur le bouton gauche de la souris en la déplaçant ou, plus simplement, faites tourner la molette de la souris.

En outre, quelques boutons du tableau de bord permettent de modifier la vue :

• Déplacer la pièce.
• Tourner la pièce.
• Vue de face de la pièce.
• Afficher ou cacher les trois axes.
• Changer le système de commandes pour visualiser la pièce.

A gauche de la fenêtre, vous distinguez l’arbre de construction. Il montre la procédure choisie pour modéliser la pièce. Il se complète au fil des travaux.

Si vous utilisez le live DVD CAE Linux, vous trouverez quelques exemples de pièces dans le dossier /union/opt/helpers/docs/tutorial/. Sinon, vous pouvez télécharger deux exemples de pièces, récupérés sur le DVD CAE Linux, en cliquant sur les liens pipe.hdf et piston.hdf.

Modéliser une pièce.

Sélectionnez le menu Fichier / Nouveau puis le module Géométry.

Nous allons utiliser essentiellement deux menus :

• Nouvel objet pour dessiner des points, des lignes, des volumes.
• Opérations pour fusionner ou soustraire des volumes.

Les principales fonctions de ces menus sont accessibles directement par des boutons sur le tableau de bord :

• Dessiner un point, un segment ou un cercle.
• Créer un parallélépipède, un cylindre ou une sphère.
• Générer un volume en déplaçant un profil en translation ou en rotation.
• Fusionner ou soustraire deux volumes.

Avec Salome, on ne peut pas, par exemple, dessiner d’emblée une ligne.

Sachant qu’une ligne passe par deux points, il faut d’abord créer les deux points.

En définitive, cette procédure s’avère logique et la perte de temps, par rapport à une méthode plus directe, reste minime. Pour modéliser un exemple de pièce, nous allons :

1. Dessiner un profil.
2. Créer le premier volume en translatant le profil.
3. Arrondir les arêtes vives du volume obtenu.
4. Créer un cylindre.
5. Soustraire les deux volumes.

Dessiner un profil.

Sélectionnez le menu Nouvel objet / Esquisse 2D, pour obtenir la fenêtre :

En bas, à la rubrique Valeurs, entrez respectivement les points de coordonnées : (0; 0), (80 ; 0), (80; 20), (40; 40) et (0; 40).

A chaque fois, cliquez sur le bouton Appliquer.

Pour le dernier point, cliquez sur le bouton Fermer le contour et valider. Vous obtenez :

Sélectionnez le menu Nouvel objet / Construire / Face, pour obtenir la fenêtre :

Créer le premier volume en translatant le profil.

Le profil étant créé, il faut le déplacer selon une direction à définir. Sélectionnez le menu Nouvel objet / Objets de base / Vecteur pour obtenir la fenêtre :

Entrez 10 pour Dz puis cliquez sur le bouton Appliquer et Fermer.

Sélectionnez ensuite le menu Nouvel objet / Génération / Extrusion pour obtenir la fenêtre :

• Base : Face_1
• Vecteur : Vecteur_1
• Hauteur : 50

Cocher la case Dans les deux directions puis cliquez sur le bouton Appliquer et Fermer.

Avec Ombrage comme mode de visualisation, vous obtenez :

Arrondir les arêtes vives du volume obtenu.

Sélectionnez le menu Opérations / Congé 3D pour obtenir la fenêtre :

Créer un cylindre.

Au préalable, créez :

• Le point d’insertion (menu Nouvel objet / Objets de base / Point) de coordonnées (40; 0; 0).
• Le vecteur de coordonnées (0; 10; 0).

Sélectionnez le menu Nouvel objet / Primitive / Cylindre pour obtenir la fenêtre :

• Point de base : Sommet_1
• Vecteur : Vecteur_2
• Rayon : 22
• Hauteur : 40

Cliquez sur le bouton Appliquer et Fermer. Pour changer du mode ombrage, voici ce que vous obtenez en mode filaire :

Soustraire les deux volumes.

Sélectionnez le menu Opérations / Opérations booléennes / Découpe pour obtenir la fenêtre :

• Objet principal : Congé_1
• Objet outil : Cylindre_1

Cliquez sur le bouton Appliquer et Fermer.

En affichant uniquement le volume Découpe_1 en mode ombré, vous obtenez :

Conclusions.

Le menu Aide / Geometry module / User’s Guide fournit une documentation en anglais.

Elle est au format HTML, située dans le dossier /home/votre_dossier_personnel/Salome-V5_1_5_32bit/SALOME5/V5_1_5/GEOM_V5_1_5/share/doc/salome/gui/GEOM/ et se consulte avec un navigateur quelconque.

Par ailleurs, le site de Salome propose cette même documentation au téléchargement.

Salome est-il assimilable à un logiciel de CAO 3D ?

La frontière à partir de laquelle un modeleur volumique devient un logiciel de CAO 3D n’est pas évidente à définir. Elle dépend des attentes de l’utilisateur. Avec Salome, on dessine en 3D agréablement et, avec un peu d’habitude, de manière plutôt efficace.

Au premier abord, Salome manque passablement d’élégance :

• La pièce que l’on vient d’ouvrir ne s’affiche pas directement en mode ombré.
• Il faut relancer le logiciel pour qu’une préférence sur la langue ou sur une couleur devienne effective.
• Les couleurs par défaut, la pièce en jaune sur le fond bleu, sont relativement criades.

L’écrin ne fait pas le bijou, ne vous fiez pas à cette critique futile !

Salome est une véritable petite merveille, rappelant qu’un modèle volumique peut aussi être utilisé en simulation numérique, et pas seulement dans les domaines de la conception ou de la fabrication assistées par ordinateur.

Eric LEYDET

Février 2011

Installer FreeCAD.

Le logiciel s’installe simplement avec un gestionnaire de dépôts, par exemple Synaptic pour ceux qui sont sous une distribution de type Debian. Une fois l’installation terminée, on démarre le logiciel en tapant freecad dans une fenêtre de terminal. On peut aussi se rendre dans le dossier /urs/bin puis cliquer sur le fichier freecad.

Selon votre environnement de bureau (KDE, Gnome, XFCE, LXDE…), un lien sera probablement créé pour lancer directement le logiciel. Sous Gnome, ce lien apparaît dans le menu Application/Graphics.

D’autres solutions permettent d’installer FreeCAD. Elles sont expliquées de manière détaillée sur divers sites internet comme http://doc.ubuntu-fr.org/freecad. Par ailleurs, le logiciel est téléchargeable sous la forme d’une archive au format .tar.gz, à l’adresse http://sourceforge.net/projects/free-cad/.

Ouvrir et visualiser une pièce.

Commençons par configurer le menu en Français.

Sélectionnez le menu Edit / Preferences…, choisissez French comme Language, cliquez sur les boutons Apply puis OK.

Sélectionnez le menu Fichier / Ouvrir.

Une fenêtre s’affiche alors pour choisir le dossier et la pièce à afficher. Le format .fcstd est le format natif, mais de nombreux formats, comme .stp, .igs, .obj, .dxf ou .svg, peuvent être également être importés.

Une fois la pièce ouverte, on peut la faire bouger de diverses manières pour la visualiser.

• Pour tourner la pièce :
  Appuyez sur le bouton gauche de la souris en la déplaçant.
• Pour déplacer la pièce :
  Maintenez la touche Shift du clavier enfoncée, appuyez sur le bouton gauche de la souris en la déplaçant.
• Pour rapprocher ou éloigner la pièce :
  Faites tourner la molette de la sourie.

A gauche de la fenêtre, l’arbre de construction se complète au fil des travaux. Il indique la procédure choisie pour obtenir la pièce. Cet arbre de construction apparaît en sélectionnant Vue / Vues /Vue combinée dans la barre de menu.

Un exemple de pièce est téléchargeable en cliquant sur le lien : support.fcstd

Modéliser une pièce.

En conception 3D, une pratique courante consiste à générer les volumes en dessinant des profils et en les déplaçant, en translation ou en rotation par exemple. FreeCAD n’est pas encore terminé et les fonctions permettant de créer les profils sont, pour l’instant, rudimentaires. Nous préférons donc modéliser nos pièces en assemblant des volumes élémentaires. Cette solution consiste :

1. A créer des volumes élémentaires : Parallélépipèdes, cylindres, cônes…
2. A les positionner et à en modifier les dimensions.
3. A les additionner ou à les soustraire.

Créer trois volumes.

Pour commencer, créez un nouveau document, en sélectionnant Fichier / Nouveau dans la barre de menu ou, plus directement, en cliquant sur l’icône Créer un nouveau document vide :

Ensuite, créez deux parallélépipèdes et un cylindre en cliquant deux fois sur l’icône Créer un objet cube et une fois sur l’icône Créer un cylindre.

Positionner et définir les dimensions.

Faites apparaître, le cas échéant, l’arbre de construction pour accéder aux propriétés des objets (menu Vue / Vues /Vue combinée). Ensuite, cliquez sur le premier volume, nommé Box par défaut et ensuite, tout en bas, sur l’onglet Data. Pour les dimensions de ce parallélépipède, entrez :

• Height : 40.00
• Length : 20.00
• Width : 10.00

De la même manière, entrez les dimensions du deuxième parallélépipède, nommé Box001 :

• Height : 15.00
• Length : 10.00
• Width : 5.00

Pour la position de ce deuxième parallélépipède, entrez :

• x : 5.00
• y : 2.50
• z : -15.00

Il reste à définir le cylindre nommé Cylinder. Pour ses dimensions :

• Angle : 360.00
• Height : 10.00
• Radius : 5.00

Et pour sa position :

• Angle : -90.00
• Axis : [1.00 0.00 0.00]
• Position : [10.00 0.00 30.00]

Additionner et soustraire les volumes.

Cliquez sur le bouton : Lance une opération booléenne entre deux formes sélectionnées:

Sélectionnez à gauche le volume Box, à droite le volume Box001, au-dessus l’opération booléenne Union puis cliquez sur les boutons Appliquer puis Fermer.

Cliquez une nouvelle fois sur le bouton : Lance une opération booléenne entre deux formes sélectionnées. Sélectionnez à gauche le volume Fusion, à droite le volume Cylinder, au-dessus l’opération booléenne Différence puis cliquez sur les boutons Appliquer puis Fermer.

En cachant l’arbre de construction, vous obtenez :

Conclusion.

La documentation, en cours de traduction en plusieurs langues, concernant FreeCAD est disponible sur le site http://sourceforge.net/apps/mediawiki/free-cad/index.php?title=Main_Page.

Une traduction en français à été commencée. Elle se trouve à l’adresse : http://sourceforge.net/apps/mediawiki/free-cad/index.php?title=Online_Help_Toc/fr/.

Tout utilisateur est invité à participer à cette documentation en se rendant au Wiki à href= »http://apps.sourceforge.net/mediawiki/free-cad/index.php dans la section « Using FreeCAD ». Un compte sourceforge est nécessaire pour se connecter.

FreeCAD est une interface graphique pour le moteur Open Cascade. Bien que le logiciel soit en développement, il est déjà utilisable pour dessiner en trois dimensions, par assemblage de volumes élémentaires. Avec quelques fonctions complémentaires, il pourrait fort bien devenir une référence dans le domaine des modeleurs volumiques.

1. Installer Varkon.

Une solution consiste à utiliser un gestionnaire de dépôts, par exemple Synaptic pour ceux qui sont sous une distribution de type Debian. Une fois l’installation terminée, on démarre le logiciel en tapant varkon dans une fenêtre de terminal. On peut aussi se rendre dans le dossier /usr/bin puis cliquer sur le fichier varkon. L’icône de Varkon sur le bureau n’est pas créée automatiquement.

Cette solution ne m’a pas permis d’obtenir la dernière version du logiciel. Je me suis donc rendu sur le site http://sourceforge.net/projects/varkon/ pour télécharger le logiciel, présenté sous la forme d’une archive à décompresser. Ainsi, on est libre de choisir le nom et l’emplacement du dossier d’installation. On démarre le logiciel en cliquant sur le fichier varkon situé dans le dossier dossier_installation/com/english/.

Avec cette deuxième solution, il est possible que Varkon ne démarre pas. Si c’est le cas, lancez le logiciel depuis une fenêtre de terminal, pour obtenir des explications. Ma version de Varkon utilise le fichier « libtiff.so.3″. Or, le fichier correspondant, installé sur mon système, se nomme « libtiff.so.4″. Un lien créé en tant que root résout ce problème :

ln -s /usr/lib/libtiff.so.4 /usr/lib/libtiff.so.3

2. Ouvrir et visualiser une pièce.

Avec Varkon, une pièce est modélisée à l’aide d’un ensemble de fichiers, lesquels sont parfois nombreux. Après le démarrage du logiciel, il est demandé de choisir entre deux options :

• Editer ou créer un « RES-file ».
• Editer ou créer un module.

Avec Varkon, bien qu’il soit possible de concevoir directement une pièce, on préfère souvent créer des modules servant de base au dessin de la pièce.

Les fichiers portant l’extension .MBO servent à sauvegarder les modules.

Le fichier portant l’extension .RES sert à sauvegarder le résultat.

Nous choisissons donc la première option. Recherchez, dans l’arborescence des dossiers, le fichier avec l’extension .RES, puis validez en cliquant sur le bouton OK.

Vous obtenez alors deux fenêtres :

• La fenêtre graphique, dans laquelle la pièce est visualisée.
• La fenêtre de menu.

Une petite habitude à prendre :

• Le menu est organisé en arborescence.
• Vous descendez cette arborescence en cliquant sur les fonctions souhaitées, avec le bouton gauche de la souris.
• Pour remonter l’arborescence, placez le curseur de la souris dans la fenêtre graphique et cliquez.

La fenêtre graphique proposée par défaut est basée sur X11. Elle permet une visualisation des volumes en mode filaire uniquement. Celle basée sur OpenGL est plus agréable à utiliser. En effet, elle permet une visualisation des volumes dans les modes filaire et surfacique. Sélectionnez view / OpenGL window. Une nouvelle fenêtre s’affiche alors. Dans cette nouvelle fenêtre, vous pouvez faire bouger la pièce dans tous les sens, pour la visualiser.

• Pour faire tourner la pièce : déplacez la souris en appuyant sur le bouton central de la souris.
• Pour déplacer la pièce : déplacez la souris en appuyant sur le bouton central de la souris et en maintenant la touche CTRL du clavier enfoncée.
• Pour rapprocher ou éloigner (zoomer sur) la pièce : déplacez la souris en appuyant sur le bouton central de la souris et en maintenant la touche SHIFT du clavier enfoncée.

D’autres fonctions sont disponibles depuis la fenêtre graphique :

	Zoom de la vue selon un cadre
	Zoom au mieux montrant toute la pièce
	Mode filaire
	Mode surfacique
	Définition des paramètres d’une vue
	Gestion des niveaux
	Création d’une image au format .tiff

Plusieurs exemples de projets peuvent être téléchargés sur un site dédié à Varkon : http://www.varkon.org.

3. Dessiner une ligne.

Commençons par quelque chose de simple : une ligne passant par deux points, créée dans un module.

Lancez Varkon, sélectionnez l’option « Edit or create a module » (Éditer ou créer un module) , choisissez votre dossier de sauvegarde. Entrez le nom d’un nouveau projet puis validez.

Dans la fenêtre de menu, sélectionnez create / point / curs / free.

Dans la fenêtre graphique, placez deux points avec la souris.

Dans la fenêtre de menu, sélectionnez create / line / on / two pos.

Dans la fenêtre graphique, cliquez avec la souris sur le premier point puis sur le deuxième. Ici,  » on  » correspond à un mode d’accrochage : Il permet de sélectionner correctement les points. Votre ligne est tracée.

Notez que si vous vous êtes trompé, la fonction  » delete «  permet d’effacer la ligne.

Dans la fenêtre de menu, sélectionnez edit / pen.

Dans la fenêtre graphique, sélectionnez la ligne, validez avec le bouton droit de la souris. Entrez 8 puis validez. La ligne devient rouge foncé.

Dans la fenêtre de menu, sélectionnez edit / linewidth.

Dans la fenêtre graphique, sélectionnez la ligne, validez avec le bouton droit de la souris. Entrez 5 puis validez. La ligne devient plus large.

Dans la fenêtre de menu, sélectionnez MBS. Le code correspondant au module s’affiche alors, dans un éditeur de texte de type vi :

•  » i «  pour passer en mode insertion.
•  » Echap «  pour sortir du mode insertion (et retourner au mode commande).
•  » w  » puis Entrée pour sauvegarder.

Modifiez ce code en remplaçant PEN=8 par PEN=3.

En fermant cette fenêtre dans laquelle s’affiche le code, le dessin est automatiquement modifié et la ligne devient bleu clair.

Sélectionnez file / save/exit.

Vous constatez que trois fichiers ont été créés dans votre dossier de sauvegarde :

• L’un avec l’extension .MBO, pour le module.
• Un autre avec l’extension .RES, pour le dessin.
• Le dernier avec l’extension .JOB, un projet étant, avec Varkon, constitué de différents travaux.

4. Dessiner une forme de révolution.

Abordons maintenant quelque chose de plus évolué : une forme de révolution.Comme précédemment, lancez Varkon, sélectionnez l’option  » Edit or create a module « . Choisissez votre dossier de sauvegarde. Entrez le nom d’un nouveau projet puis validez.

Commençons par définir la couleur de notre surface :

Cliquez sur  » PEN 1  » dans le menu, entrez 6 comme nouvelle valeur puis valider.

Nous allons créer cinq points :

• deux pour définir l’axe de révolution
• et trois pour le profil. Plutôt que de cliquer au hasard avec la souris, nous allons entrer les coordonnées des points, en sélectionnant create / point / abs / free dans le menu.

Pour l’axe de révolution, créez deux points de coordonnées respectives : (0; 0; 0) et (10; -10; 0).

Pour le profil, créez les points de coordonnées : (20; 0; 0), (20; 10; 0) et (10; 20; 0).

Rejoignez les points qui servent au profil avec des lignes, pour obtenir :

Sélectionnez create / surface / rotational et laissez-vous guider par les instructions données (en anglais).

Sélectionnez une ligne à faire tourner, le premier point de l’axe de rotation ( » on  » pour le mode d’accrochage), puis le deuxième, l’angle de départ (0°), l’angle d’arrivé (360°).

Recommencez avec l’autre ligne.

Une visualisation, dans une fenêtre graphique basée sur OpenGL, donne le résultat :

Conclusions.

Plusieurs sites sur Varkon, rédigés par différents auteurs, sont disponibles sur internet. Par exemple, le site http://varkon.sourceforge.net/man.htm donne différentes sources d’informations. Elles apportent un complément à la documentation détaillée fournie avec le logiciel.

Varkon s’appuie sur un langage sophistiqué qu’il est préférable de connaître pour utiliser pleinement le logiciel. Son étude est laborieuse. Mais il permet de réaliser des choses qu’il serait difficile d’obtenir avec d’autres modeleurs volumiques. L’arbre présenté dans l’introduction, qui est une fractale, en est un bel exemple.

La présentation de Varkon, faite de gris, de noir et de blanc, est un peu tristounette. Son design est très austère et toujours très « années ’80″. Elle mérite d’être égayée, avec des couleurs plus vives et plus variées. L’éditeur de texte intégré au logiciel, de type vi, mérite également d’être modernisé.

Mais ces critiques n’altèrent en rien les performances du logiciel !

Quelques liens utiles :

Le site de Varkon.

Un exemple concret de travail sur la géométrie des surfaces.

Le guide complet du logiciel Varkon.

Pour les pros de la 3D : les NURBS dans Varkon.

C’est quoi des Nurbs ?

Et pour ceux qui souhaiteraient contribuer, le code source.

Auteur : Eric Leydet (03/12/2010).

Relecteur : Guy Wallon (13/12/2010).

builtinColors = (False, "Builtin colors", 
      {
            'Black':          ColorVector([0x00, 0x00, 0x00]),
            'Blue':                 ColorVector([0x00, 0x00, 0xFF]),
            'Green':          ColorVector([0x00, 0xFF, 0x00]),
            'Cyan':                 ColorVector([0x00, 0xFF, 0xFF]),
            'Ubuntu Brown':   ColorVector((0xBC, 0x79, 0x4F)),
            'Debian Red':     ColorVector((0xD7, 0x07, 0x51)),
            'Red':                  ColorVector([0xFF, 0x00, 0x00]),
            'Magenta':        ColorVector([0xFF, 0x00, 0xFF]),
            'Yellow':         ColorVector([0xFF, 0xFF, 0x00]),
            'White':          ColorVector([0xFF, 0xFF, 0xFF])
      }
)