FreeCAD 1.0
FreeCAD est sorti le 18 novembre 2024 en version 1.0 (voir l'annonce officielle et sa vidéo associée). Cette sortie est marquée par une amélioration majeure : l'atténuation du problÚme de dénomination topologique.
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- lien ná” 2 : Le forum officiel multilangue
- lien ná” 3 : Notes de versions de la sortie de la version 1.0
- lien nᔠ4 : Versions publiées de FreeCAD
- lien ná” 5 : Blog FreeCAD : annonces, suivi avancement, tutoriels
Sommaire
- Qu'est-ce que FreeCAD ?
- Historique
- Le problÚme de dénomination topologique
- Les autres améliorations
- L'essai commercial d'Ondsel
La derniĂšre dĂ©pĂȘche sur FreeCAD remonte Ă avril 2021 pour la sortie de la version 0.19. Depuis, il y a eu les versions 0.20 (juin 2022) et 0.21 (aoĂ»t 2023). Cette version 1.0 a portĂ© le nom de 0.22 pendant son dĂ©veloppement.
Qu'est-ce que FreeCAD ?
Extrait de wiki.freecad.org :
FreeCAD est un modeleur paramĂ©trique de CAO 3D open source sous licence LGPL. FreeCAD est destinĂ© Ă l'ingĂ©nierie mĂ©canique et Ă la conception de produits mais â Ă©tant trĂšs gĂ©nĂ©rique â il s'adapte Ă©galement Ă une gamme plus large d'utilisations autour de l'ingĂ©nierie, telles que l'architecture, l'analyse par Ă©lĂ©ments finis, l'impression 3D et d'autres tĂąches.
FreeCAD propose des outils similaires à CATIA, SolidWorks, Solid Edge ou Revit et entre donc également dans la catégorie CAO, GCVP, CFAO, IAO et BIM. Il s'agit d'un modélisateur paramétrique basé sur les caractéristiques d'une architecture logicielle modulaire qui permet de fournir des fonctionnalités supplémentaires sans modifier le systÚme de base.
FreeCAD est aussi multiplateforme. Il fonctionne sous Windows, Linux/Unix et macOS avec la mĂȘme apparence et les mĂȘmes fonctionnalitĂ©s sous toutes les plateformes.
Historique
La toute premiĂšre version de FreeCAD est sortie en 2002. FreeCAD est dĂ©veloppĂ© en C++, Qt et Python et son cĆur repose sur les bibliothĂšques OpenCASCADE (ou OCCT) spĂ©cialisĂ©es dans la CAO.
Son développement est assuré par un large panel de contributeurs : certains sont historiques, d'autres sont spécialisés sur un aspect particulier et beaucoup sont plus ou moins occasionnels.
Les versions se sont enchaßnées à un rythme quasi annuel, apportant moult améliorations et fonctionnalités nouvelles.
En 2021, quelques contributeurs historiques fondent la FreeCAD Project Association (FPA) qui est un organisme indépendant à but non lucratif pour collecter des dons et apporter un soutien au développement du projet.
Ce soutien passe notamment par leur programme "FreeCAD Grant Program", qui permet d'embaucher ou de récompenser des personnes pour des projets spécifiques. Ce programme a un budget de 50k$ pour l'année 2024. A titre d'exemple récent, 500$ ont été octroyés pour une étude sur les runners CI de Github, 1000$ pour un gros travail de correction de bugs, et enfin 500$ pour la création d'une vidéo sur les nouvelles fonctionnalités de cette version 1.0.
FreeCAD bénéficie d'une communauté impliquée permettant notamment d'avoir une documentation complÚte, à jour et traduite dans de nombreuses langues.
Le problÚme de dénomination topologique
C'Ă©tait un des points noirs de FreeCAD jusqu'Ă cette version 1.0.
Il faut imaginer que dans ce logiciel, la modĂ©lisation d'une piĂšce (dans le sens objet physique) passe par une suite d'opĂ©rations mathĂ©matiques et gĂ©omĂ©triques en dĂ©finissant Ă chaque fois des contraintes ou des paramĂštres. Une opĂ©ration est par exemple la crĂ©ation d'un trou borgne de 5âŻmm sur telle face Ă 10âŻmm des bords haut et gauche. Un autre exemple est d'ajouter une «âŻlanguetteâŻÂ» sur telle face cylindrique. Ou bien d'ajouter un chanfrein de 2âŻmm sur telle arĂȘte, etc.
Ainsi, petit à petit, la piÚce modélisée se construit, prend forme, se détaille et se complexifie.
Cet historique de ces opérations successives est toujours présent et modifiable. à tout moment, il est possible de modifier une des étapes intermédiaires.
D'un point de vue technique, vous aurez sans doute compris que chaque opĂ©ration s'applique Ă un Ă©lĂ©ment prĂ©cis et existant de la piĂšce Ă ce moment-lĂ (une face ou une arĂȘte par exemple). Dans FreeCAD ces Ă©lĂ©ments ont tous un identifiant unique (Face6, Edge9, etc.), continu et incrĂ©mental. Si l'objet a 13 faces Ă une des Ă©tapes, les faces seront numĂ©rotĂ©es de Face1 Ă Face13. Chaque opĂ©ration est rattachĂ©e Ă l'identifiant de l'Ă©lĂ©ment (Face5 par exemple).
Et le problĂšme se situe Ă ce niveau : lors d'une modification d'une Ă©tape intermĂ©diaire, il arrive souvent que cela change la gĂ©omĂ©trie globale de la piĂšce et donc que les nombres de faces ou d'arĂȘtes augmentent ou diminuent. Et FreeCAD rĂ©attribue alors ces identifiants uniques aux diffĂ©rents Ă©lĂ©ments.
Ainsi, si l'objet passe de 13 à 11 faces, c'est l'ensemble des faces qui vont recevoir un nouvel identifiant dans la plage Face1 à Face11, avec un trÚs fort risque qu'une face, pourtant non touchée par la modification, porte un identifiant différent.
Et vous voyez le problÚme arriver : si une des opérations suivantes dans l'historique était de faire un perçage sur la Face6 qui est maintenant devenue la Face3⊠Toute la modélisation part en vrille.
Ce problÚme de dénomination topologique est documenté sur le wiki de FreeCAD : problÚme de dénomination topologique.
Pour Ă©viter cela, il Ă©tait conseillĂ© de suivre un ensemble de bonnes pratiques de modĂ©lisation sous FreeCAD : Ădition de fonctions. Il faudra certainement suivre l'Ă©volution de cette page avec cette sortie.
Cette version 1.0 marque donc l'intĂ©gration de codes correctifs de cette problĂ©matique. Les notes de version indiquent tout de mĂȘme que tout n'est pas rĂ©solu, et qu'il y aura d'autres amĂ©liorations dans les prochaines versions. Cette petite vidĂ©o en anglais vous montre la diffĂ©rence de comportement entre la version 0.21 et 0.22dev (qui a servi de base Ă la 1.0).
Les autres améliorations
Un outil d'assemblage par défaut avec solveur dynamique
Le terme assemblage dĂ©signe la fonctionnalitĂ© de regrouper plusieurs Ă©lĂ©ments afin d'obtenir un objet fonctionnel. Ce peut ĂȘtre, par exemple, une boĂźte constituĂ©e d'un couvercle sur charniĂšres maintenues par des vis avec des rangements amovibles Ă l'intĂ©rieur. Ou bien un moteur thermique avec ses carters, vilebrequin, bielles, pistons, soupapes, etc. Il est parfois utile de pouvoir fournir des indications de positionnement et/ou de libertĂ© des Ă©lĂ©ments entre eux, et de pouvoir animer le tout.
Ces opérations d'assemblage n'étaient pas intégrées dans FreeCAD avant la version 1.0. Elles étaient néanmoins possibles grùce aux ateliers. Plusieurs ont été créés pour cela avec chacun leurs spécificités et leurs approches mais aussi une incompatibilité entre eux : A2plus, Assembly3 ou Assembly4.
Cette version 1.0 propose un nouvel atelier mais intégré par défaut. Il a été mis au point par la société Ondsel (voir plus bas). Il est encore jeune, et il est encore trop tÎt pour savoir s'il finira par s'imposer par rapport à l'existant déjà en place. Un tutoriel concernant l'atelier d'assemblage est d'ores et déjà disponible pour une introduction à cette nouvelle fonctionnalité de la v1.0.
L'atelier sketcher amélioré
Cet atelier permet de dessiner les esquisses techniques utilisĂ©es dans la conception mĂ©canique. C'est dans celui-ci que sont dessinĂ©s les «âŻplans 2DâŻÂ» avec les cotes et les contraintes dimensionnelles et spatiales. Cette version apporte un nombre consĂ©quent d'amĂ©liorations et de nouvelles fonctionnalitĂ©s rendant son utilisation plus facile, plus puissante et plus rapide. Le mieux est de regarder les notes de version animĂ©es.
Les ateliers Arch et BIM sont morts, vive la prise en charge native du format ouvert IFC
Si le titre est cryptique, c'est que l'on parle de BTP et d'outils destinĂ©s aux Ă©quipes de MaĂźtrise d'Ćuvre impliquĂ©es dans la conception d'une opĂ©ration construction (Architectes, Bureaux d'Ătudes). Comme ce n'est pas forcĂ©ment le lot commun des visiteurs de LinuxFr.org, rĂ©sumons la situation:
L'atelier Arch, pour Architecture, exploite depuis longtemps les capacitĂ©s de crĂ©ation 3D de FreeCAD pour dessiner facilement, fondations, murs, planchers, fenĂȘtres, portes etc. Cet atelier se basait sur le format natif des fichiers FreeCAD, *.FcStd.
Dans l'atelier BIM (pour Building Information Model <= l'article Wikipedia_FR est bien Ă©crit pour qui veut comprendre l'essentiel), on retrouve un certain nombre d'outils de dessin et de crĂ©ation d'objets qui s'avĂšrent redondants pour certains avec ceux de l'outil Arch tout en implĂ©mentant les paradigmes bien plus vastes qu'induit l'approche BIM d'un projet de construction <=> pas uniquement de la gĂ©omĂ©trie, mais aussi du prix, des donnĂ©es mĂ©caniques, physiques, des fiches produit, du planning âŠ
L'approche BIM tend à se généraliser dÚs lors que la complexité et le coût du projet le justifient. Elle repose (en théorie) sur un format d'échange IFC (pour Industry Foundation Class).
Il est ouvert et au format texte.
Oui avec vim, c'est possible de bidouiller ;)
mais un fichier IFC fait rapidement quelques centaines de Mo voire quelques Go âŠ
L'Association "Building Smart" en définit les caractéristiques. Tous les logiciels sur le marché savent ouvrir et exporter dans ce format, à la norme IFC 2.3 ad minima et IFC 4.2 voire 4.3 pour les up to date.
L'atelier BIM de FreeCAD utilisait jusqu'à présent IfcOpenShell, une application tierce Open Source pour convertir un fichier du format *.ifc vers du *.FcStd en passant (sans doute) par du OpenScad dans le processus.
Une image qui devrait parler au LinuxFrien (!) pour la classe IFC Material-Constituent-Set,
Pour la version 1.0 de FreeCAD, Yorik Van Havre, développeur historique de FreeCAD, (par ailleurs, architecte et Président la FreeCAD Project Association) a entrepris de fusionner ces deux ateliers, d'en faire une fonctionnalité native de FreeCAD, c'est-à -dire qui se passe du vaillant IfcOpenShell (grùce notamment au travail fait sur Blender-Bim) pour que FreeCAD puisse ouvrir et enregistrer directement au format IFC sans conversion inutile.
L'atelier FEM
Cet atelier d'analyse par éléments finis comporte également des améliorations considérées comme majeures avec cette version 1.0, détaillées dans un article de blog sur l'atelier FEM de FreeCAD.
Les avancées majeures sont liées à la prise en charge de fonctionnalités de CalculiX, un des solveurs utilisés par cet atelier : symétrie cyclique, analyses 2D et contraintes de corps rigide.
Le reste
Comme à chaque nouvelle version, beaucoup de choses ont été apportées, que ce soit dans l'interface, ou dans la plupart des ateliers intégrés. Les notes de version de la v1.0, comme trÚs souvent détaillées en images, permettent de voir l'évolution de ce logiciel.
FreeCAD a également annoncé son nouveau logo, choisi aprÚs un appel à concourir auprÚs de la communauté (lien). Le logo en SVG est disponible sur cette page.
L'essai commercial d'Ondsel
Outre la crĂ©ation en 2021 de l'association FPA (voir plus haut), d'autres dĂ©veloppeurs, notamment Brad Collette, mainteneur de longue date de l'atelier Path et auteur de deux livres sur FreeCAD, ont crĂ©Ă© dĂ©but 2023 la sociĂ©tĂ© amĂ©ricaine ONDSEL sous la forme d'une Public Benefit Corporation (PBC) qui pourrait se traduire par «âŻune entreprise d'intĂ©rĂȘt pour la sociĂ©tĂ©âŻÂ». Malheureusement, aprĂšs environ 2 ans, Brad Collette informe de l'arrĂȘt de la sociĂ©tĂ© ONDSEL, faute d'avoir trouvĂ© un marchĂ©.
La sociĂ©tĂ© voulait s'appuyer sur FreeCAD pour «âŻapporter des fonctionnalitĂ©s commerciales qui rendent FreeCAD plus utile aux utilisateurs commerciauxâŻÂ». (Source)
Pour cela, ONDSEL a produit sa propre version de FreeCAD avec ses propres choix esthétiques et ergonomiques, et a fourni un cloud pour simplifier le travail en équipe et le partage.
à noter qu'ONDSEL indiquait soumettre ses améliorations à FreeCAD pour intégration et que son cloud était disponible sous forme de module dans FreeCAD. Ces améliorations se retrouvent dans cette version 1.0 de FreeCAD, notamment le nouvel outil intégré d'assemblage ainsi que les trÚs nombreuses nouvelles fonctionnalités de l'atelier Sketcher.
La sociĂ©tĂ© ONDSEL avait dĂ©taillĂ© sa relation avec le projet FreeCAD indiquant notamment leur mode de collaboration. Ils avaient Ă©galement un blog en anglais intĂ©ressant, oĂč ils abordent plusieurs thĂ©matiques, notamment sur l'Ă©volution de CATIA ou bien la liste des nouveautĂ©s agrĂ©mentĂ©e de nombreuses animations.
Dans l'annonce de cet arrĂȘt, Brad Collette revient Ă©galement sur ce qu'ils ont apportĂ© au projet FreeCAD. Tout ce qu'ils ont dĂ©veloppĂ© Ă©tait en open source et dĂ©jĂ intĂ©grĂ© pour la plupart Ă FreeCAD. Les fondateurs d'ONDSEL continueront de contribuer au projet directement.
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