Friked (FreeCAD)

Autor: Nikola Hardi

Autor se ne bavi profesionalno tehnikom ili kompjuterskim konstruisanjem. Ovaj tekst je nastao iz želje autora da predstavi program koji mu je pomogao da reši problem pred kojim se našao. Ovo neće biti profesionalni opis programa, ali se nadamo da će biti dovoljno dobar opis programa koji može mnogima da bude od koristi.

CAD/CAM (eng. computer-aided design / computer-aided manufacturing) sistemi – u prevodu: kompjuterski sistemi koji pomažu pri kreiranju, modifikovanju, analizi i optimizaciji dizajna sa jedne strane, i upravljanju numerički upravljanih mašina alatki u proizvodnji, sa druge strane. Laičkim rečnikom rečeno, u ovom tekstu je predstavljen softver za tehničko crtanje. Da podsetimo, tehničko crtanje je precizno crtanje sa jasnim pravilima koja svima u lancu proizvodnje omogućavaju čitljivost crteža.

CAD/CAD softver je, uprošteno, softver za 2D i 3D vektorsku grafiku, sa naglaskom na precizno crtanje alatima za brzo i lako dodavanje tehničkih specifikacija.

Ovakav tip programa je bolna tačka u svetu slobodnog softvera jer, kako kažu ljudi iz struke, ne postoji alat odgovarajućeg kvaliteta za profesionalnu upotrebu. Postoje programska rešenja koja nisu otvorenog koda, ali mogu biti pokrenuta na slobodnim platformama kao što su Briksked (BricsCAD) i Draft-Sajt (DraftSight). Neka profesionalna rešenja su postala otvorena i slobodna, kao BRL-CAD. O jednom potpuno slobodnom CAD softveru smo već pisali u ovom časopisu (LibreCAD, LiBRE! broj 1).

Možda je najveći problem u tome što je Autodeskov Autoked (Autodesk AutoCAD) postao standard za profesionalnu upotrebu, a on je zaštitio svoj DWG format. Bez tog formata, nema komunikacije sa nekim drugim CAD programima, pa prema tome ni saradnje sa kolegama koji koriste samo Autoked.

U ovom tekstu predstavićemo još jedan slobodni CAD softver – Friked (FreeCAD).

Jedan pristup je crtanje krajnjih pogleda na element koji se dizajnira. Ovo podrazumeva crtanje 2D projekcija, uključujući finalno označavanje dimenzija, šrafiranje, popunjavanje zaglavlja itd. Treba napraviti razliku između CAD programa i drugih programa za 2D vektorsku grafiku, kao što su Libreofis drou (Libreoffice Draw) i Inkskejp (Inkscape). Iako je pomoću oba ova programa moguće napraviti crtež nalik na tehničku dokumentaciju, oni imaju svoje nedostatke u odnosu na CAD programe. Pre svega, nemaju potrebnu preciznost, unošenje izmena, postavljanje dimenzija i ostalih tehničkih specifikacija zahteva mnogo više truda, što smanjuje produktivnost.

Oznaka „3D” se često sreće u svetu softvera. Postoje 3D igre, 3D filmovi, alati za 3D modelovanje i 3D CAD/CAM alati. Primer programa za 3D modelovanje je Blender. Problem je što je i u ovom programu akcenat na izgledu, a ne na dimenzijama. Moguće je nacrtati objekat koji u prostoru izgleda kako treba, međutim problem nastaje kod zadavanja dimenzija, označavanja dimenzija i pravilnog iscrtavanja projekcija i preseka.

Objekti nacrtani ovakvim alatom nemaju zapreminu, već imaju samo omotač. Programi kao što je Friked, ili neki komercijalni, kao što su Autoked, Inventor, Katia (Catia) ili Pro inženjer (PRO/Engineer) – omogućuju korisniku da nacrta 3D model elementa koji će zaista imati i zapreminu, odgovarajuće dimenzije, parametre i moći će propisno da se predstave projekcijama u vidu tehničkih crteža. Sve u svemu, pravi CAD softveri inženjerima pružaju više informacija o nacrtanom telu od običnih 3D dizajnerskih softvera i takođe pomažu u daljoj obradi tih informacija.

Friked ima donekle standardni način projektovanja. Potrebno je nacrtati skicu elementa. Zatim se od skice pravi 3D objekat izvlačenjem ili rotacijom. Postupak se ponavlja uz primenjivanje dodatnih alata kao što je obrada ivica, bušenje itd. Naposletku, element se projektuje u crtež i vrši se njegovo kotiranje.

Friked se sastoji od više radnih okruženja (eng. workbench). Neka od tih okruženja su: početno okruženje, okruženje za rad sa delovima (eng. part), okruženje za dizajn delova (eng. part design), rad sa crtežima (eng. drawing) itd. Svako radno okruženje ima drugačiju namenu i različit set alata. Prvi korak je naravno kreiranje novog projekta. U levom delu prozora postoji deo za prikaz strukture trenutnog projekta (eng. model) i deo za prikaz zadataka dostupnih u trenutnom okruženju (eng. tasks).

U okruženju za dizajn delova, u delu za zadatke, moguće je dodati novu skicu u željenoj ravni. Crtanje skice je prvi korak u dizajnu novog dela. Skica može biti presek dela ili neki od tri osnovna pogleda na deo. Na raspolaganju su alati za crtanje geometrijskih primitiva: linija, krugova, lukova, pravougaonika itd. Skice treba crtati slobodno, jer je kasnije svakako neophodno dodatni ograničenja (eng. constraints). Ograničenja postavljaju odnose između elemenata skice. To može da bude ugao između dve linije, rastojanje između tačaka ili dužina linije. Linije mogu da budu međusobno paralelne. Tačke mogu da budu preklopljene. Sa leve strane postoji kontrola da li je skica dobro definisana ili upozorenje da neka ograničenja ne mogu da budu ispunjena (eng. solver messages). Praktičan način kojim može da se proveri stanje skice je nasumično povlačenje delova skice. Cilj je da skica nikada ne izgubi svoj oblik. Po završetku crtanja skice može se napustiti crtanje skice (eng. exit the editing of the sketch).

Crtanje skice je samo početni korak u dizajnu jednog dela. Od crteža u ravni potrebno je napraviti trodimenzionalna tela. Za prelazak iz ravni u prostor mogu da posluže alati za istiskivanje ili izvlačenje skice (eng. extrude) ili za kreiranje tela rotiranjem skice oko neke ose. Osim ovih alata moguće je iskoristiti alat za zaobljivanje ivica ili napraviti udubljenje.

Kada je deo poprimio željeni oblik, može se preći na pravljenje crteža. Potrebno je preći u okruženje za rad sa crtežima i u traci sa alatima dodati novi list željenog formata. Sledeći korak je dodavanje dela na crtež. U levom delu ekrana, u prikazu strukture projekta, treba označiti željeni deo, a u traci sa alatima izabrati akciju dodavanja pogleda ili ortografske projekcije na crtež. Ukoliko u projektu postoji više listova, pri dodavanju novog pogleda je potrebno u strukturi projekta označiti i deo i list u koji pogled treba da bude dodat.

Jedan veliki nedostatak programa je kotiranje crteža. Dobra stvar je što postoji sjajan dodatak za ovu namenu. Reč je o dodatku koji dodaje okruženje za kotiranje crteža (eng. drawing dimensioning). Uputstvo za instalaciju i kod dodatka je moguće preuzeti sa sledeće adrese: https://github.com/hamish2014/FreeCAD_drawing_dimensioning. Kada je pogled dodat na crtež, prelaskom u okruženje za kotiranje pojavljuju se alati za kotiranje. Najavljeno je da će se ovaj dodatak biti uključen u naredne verzije programa. Iako je osnova projekta napisana u programskom jeziku C++ uz pomoć Qt biblioteka, dodaci mogu da budu napisani u Pajtonu (Python). Pajton konzola je uvek dostupna u jednom delu prozora i omogućava automatizaciju mnogih zadataka i istraživanje koda programa „naživo”.

Dostupan je prevod na hrvatskom jeziku, što je uglavnom prihvatljivo za naše područje. Prevod na srpski je takođe započet – prevedena je približno polovina sadržaja. Međutim, prevod iz nekog razloga nije dostupan za izbor u programu. Ukoliko postoji dovoljan broj zainteresovanih da se ovaj prevod dovrši, naš časopis će rado podržati takvu akciju.

Friked je daleko od savršenog ili profesionalnog rešenja, ali ipak je upotrebljiv. Za kraj ostavljamo nekoliko komentara, dobrih i loših. Budite slobodni da podelite sa nama i ostalim čitaocima vaše crteže ili iskustva u radu.

Rad sa crtežima je pomalo neintuitivan. Najveća zamerka odlazi na pomeranje elemenata na crtežu. Nije moguće pomeranje elemenata na crtežu kursorom miša, već se pozicija elemenata mora postaviti u prozoru za osobine tog elementa. Ovo može da bude nezgodno i zamorno. Nadamo se da će ovaj problem uskoro biti rešen.

Drugi problem u okruženju za rad sa crtežima je popunjavanje zaglavlja. Slično kao i sa pozicijama, sadržaj zaglavlja crteža može biti izmenjen u osobinama crteža, ne i klikom na tekst u prikazu samog crteža. Nije strašan problem, ali zasigurno bi klik na tekst u zaglavlju bio praktičniji.

Iako na sajtu programa postoji izričito upozorenje da je projekat u ranoj fazi razvoja i da su mogući izvesni problemi u redu, takvi problemi nisu primećeni. I pored našeg dobrog iskustva, i mi ćemo ostaviti upozorenje da budete pažljivi i redovno čuvate izmene u vašim projektima.

Projekat postoji više od 10 godina, a u proteklih nekoliko godina primetan je veliki napredak u razvoju. Na primer, u Ubuntuu 14.04 je dostupna verzija 0.13 koja vrlo oskudeva sa mogućnostima u odnosu na trenutnu najnoviju verziju 0.15. Dobra vest je da postoje paketi sa novijim verzijama, a za Ubuntu je dostupan i PPA repozitorijum sa novim stabilnim verzijama i dnevnim (eng. daily) verzijama.

Zvanična dokumentacija nije baš sjajna. Međutim, na internetu su dostupna mnoga uputstva i saveti korisnika. Posoji mnogo video primera na Jutjubu (YouTube). Ipak, pozivamo vas da doprinesete kvalitetu dokumentacije prevodom ili pisanjem novih uputstava.

Friked nudi mnogo mogućnosti koje nisu ni pomenute u ovom tekstu. Naprimer, dostupna su okruženja za arhitekturu, brodogradnju, rad sa sklopovima, simulacije, projektovanje robota itd. Dostupni su mnogi dodaci koji još uvek nisu dospeli u standardno izdanje. Sve u svemu, postoji pregršt mogućnosti za istraživanje.