동기 부여

회사에서 사용하는 유료 CAD의 Loft 기능이 너무 멋지기 때문에 Blender와 FreeCAD를 조합하여 자작했습니다. FreeCAD만으로도 할 수 있지만, 유감스럽지만 형상이나 포인트수에 의해서 잘 연결되지 않았기 때문에, 단면을 연결하는 기능은 Blender에 맡겼습니다.

환경 만들기 (windows10)

Anaconda3-5.2.0-Windows-x86_64 설치

FreeCAD와 Blender를 Anaconda 환경에 설치

conda install -c conda-forge freecad
conda install -c kitsune.one python-blender 

하고 싶은 일

좌표(x, y, z)로 정의된 단면을 연결하여 CAD 형상을 만들고 싶다.
※CAE로 해석하기 위해서는, CAD형상이 편리하기 때문에. . . STL을 성공적으로 리메시하고 분석 할 수 있으면 좋겠다.

했던 일

단면 좌표를 pandas dataframe으로 정의 (회사에서는 Excel에서 읽습니다)

sectiondata.py

import pandas as pd
df1 = pd.DataFrame([[0.0, -0.16, -1.61],
                     [0.0, -1.86, -1.26],
                     [0.0, -1.67, 0.77],
                     [0.0, -0.14, 1.29],
                     [0.0, 1.08, 1.58],
                     [0.0, -0.16, -1.61]],columns=["x","y","z"])

df2 = pd.DataFrame([[1.0, -0.76, -1.38],
                     [1.0, -1.77, -0.12],
                     [1.0, -1.1, 1.02],
                     [1.0, 0.14, 1.9],
                     [1.0, 0.9, 1.87],
                     [1.0, 1.31, 2.22],
                     [1.0, 0.99, -0.54],
                     [1.0, -0.17, -0.84],
                     [1.0, -0.76, -1.38]],columns=["x","y","z"])

lim=(-3,3)
df1.plot(x="y",y="z",xlim=lim,ylim=lim,linestyle='-',marker='.',title="section1")
df2.plot(x="y",y="z",xlim=lim,ylim=lim,linestyle='-',marker='.',title="section2")

【실행 결과】

blender에서 위의 좌표 점을 만들고 에지 루프 브리지로 3D 모양을 만들고 blnder 및 stl 형식으로 출력합니다.

blender.py

import bpy
#立ち上げ時に存在するオブジェクト（立方体）を削除
bpy.ops.object.select_all(action="SELECT")
bpy.ops.object.delete(use_global=True)

#前処理
n1,n2 = len(df1),len(df2)#座標点の数を取得
verts = pd.concat([df1,df2]).values.tolist()#blenderで認識できるように座標点をリスト化する
faces = [[i for i in range(n1)], [i for i in range(n1,n1+n2)]]#各々の面を定義するリストを作成

#Loftの作成
mesh = bpy.data.meshes.new(name="test")
mesh.from_pydata(verts,[],faces)#点と面を作成
mesh.update
obj = bpy.data.objects.new(name="test",object_data=mesh)
scene =bpy.context.scene
bpy.context.scene.objects.link(obj)
bpy.context.scene.objects.active = obj
bpy.ops.object.mode_set(mode = "EDIT")
bpy.ops.mesh.bridge_edge_loops()#辺ループのブリッジ->ここでLoft形状が作成される
bpy.ops.object.mode_set(mode = "OBJECT")

#output
bpy.ops.wm.save_mainfile(filepath="test.blend")#blenderfileを出力
bpy.ops.export_mesh.stl(filepath="test.stl")#STLを出力

【실행 결과】
test.blender와 test.stl이 토출됩니다. 아래 그림과 같이 훌륭하게 Loft 해줍니다. Blender는 매우 우수합니다! ! !

위의 stl을 FreeCAD로로드하고 stl에서 CAD 모양을 일으키고 iges 형식으로 내뿜는다

freecad.py

import FreeCAD as APP
import Mesh
import Part

freecad = APP.newDocument("model")

meshobj = freecad.addObject("Mesh::Feature","MyMesh")
meshobj.Mesh = Mesh.Mesh("test.stl")

shape = Part.Shape()
shape.makeShapeFromMesh(meshobj.Mesh.Topology,0.100000)
freecad.addObject("Part::Feature","test").Shape=Part.Solid(shape)
freecad.removeObject(meshobj.Name)
freecad.recompute()
freecad.saveAs("test.FCStd")
Part.export([freecad.Objects[0]],"test.iges")

【실행 결과】
test.FCStd와 test.iges가 토출됩니다. CAD의 Solid가 되었습니다!

소스 코드

아래 사이트의 Loft.ipynb에 있습니다.
htps : // 기주 b. 코 m / 미오 9494 / ぉ ft_ 훗 아츠레 _ py

혼자

계산 결과를 3D 프린터로 출력 할 수도 있습니다.

지도 데이터의 등고선을 CAD화하거나 할 때도 도움이 될 것 (후지산을 CAD화 등)

3D 스캐너의 결과를 CAD 화하여 CAE에 곱할 수 있어야합니다 (역 엔지니어링)

포인트 클라우드를 CAD화하는 유료 소프트 등을 사용할 수 있으면, 고생하지 않아도 좋을지도. . . 좋은 점이 있으면 알려주세요.
(뭐, 좋은 것도, 간단하게 사서 받을 수 없는 회사입니다만...하지만 덕분에, OpenSource에 동동 자세하게 되어 간다)