Ausdrücke

Übersicht

Es ist möglich, Eigenschaften unter Verwendung von mathematischen Ausdrücken festzulegen. In der GUI zeigen Drehfelder oder Eingabefelder, die an Eigenschaften gebunden sind, ein blaues Symbol , wenn aktiviert. Klicken auf das Symbol oder Eingeben des Gleichheitszeichens = öffnet den Ausdruckseditor für diese bestimmte Eigenschaft. Zeigt das Eingabefeld eine Schaltfläche ... anstatt eines Symbols, kann der Ausdruckseditor mit einem Rechtsklick auf die Eigenschaft und Auswählen von Expression... im Kontextmenü geöffnet werden.

Ein FreeCAD-Ausdruck ist ein mathematischer Ausdruck, der die mathematischen Standard- Operatoren, Funktionen und vorgegebene Konstanten verwendet, wie unten beschrieben. Zusätzlich können Ausdrücke auf Objekteigenschaften referenzieren und auch Bedingte Ausdrücke verwenden. Zahlen in Ausdrücken können optionale Einheiten angefügt werden.

Zahlen können entweder ein Komma , oder einen Dezimalpunkt . zur Trennung von Ganzzahlen und Nachkommastellen verwenden. Wenn ein Dezimaltrennzeichen benutzt wird, muss danach mindestens eine Ziffer folgen. Daher sind die Ausdrücke 1.+2. und 1,+2, ungültig, aber 1.0 + 2.0 und 1,0 + 2,0 sind gültig.

Operatoren und Funktionen beachten die Einheiten und erfordern gültige Kombinationen von Einheiten, falls verfügbar. Zum Beispiel ist 2mm + 4mm ein gültiger Ausdruck, während 2mm + 4 kein gültiger Ausdruck ist. Dies gilt auch für Referenzen auf Objekteigenschaften, die Einheiten beinhalten, wie z.B. Längeneigenschaften. Daher ist Pad001.Length + 1 ungültig, da es einer Eigenschaft mit Längeneinheit nur eine Zahl ohne Einheit hinzufügt; gültig wäre Pad001.Length + 1mm.

Einige Fehler im Zusammenhang mit Einheiten können unverständlich erscheinen, wenn Ausdrücke abgelehnt werden oder die Ergebnisse nicht den Einheiten der bearbeiteten Eigenschaft entsprechen. Ein paar Beispiele:

1/2mm wird nicht als halber Millimeter angesehen sondern als 1/(2mm) und ergibt: 0.5 mm^-1.

sqrt(2)mm ist ungültig, da der Funktionsaufruf keine Zahl ist. Dies muss so eingegeben werden: sqrt(2) * 1mm.

Funktionsargumente

Mehrere Argumente zu einer Funktion können entweder durch ein Semikolon ; oder ein Komma gefolgt von einem Leerzeichen , getrennt werden. Im letzteren Fall wird das Komma nach der Eingabe in ein Semikolon umgewandelt. Wenn ein Semikolon verwendet wird, ist kein Leerzeichen am Ende des Semikolons erforderlich.

Die Argumente können Verweise auf Zellen in einer Kalkulationstabelle enthalten. Ein Zellverweis besteht aus dem großen Zeilenbuchstaben der Zelle, gefolgt von ihrer Spaltennummer, zum Beispiel A1. Eine Zelle kann auch durch den Alias der Zelle referenziert werden, zum Beispiel Tabellenblatt.MeineTeilbreite.

Referenzierende Objekte

Wie oben schon gezeigt, kann ein Objekt über seinen Daten-EigenschaftNamen referenziert werden. Es kann aber auch seine Daten-EigenschaftBenennung (Label) verwendet werden. Im Falle einer Daten-EigenschaftBenennung muss sie in doppelten << und >> Symbolen eingeschlossen sein, wie z.B. <<Benennung>>.

Jede Eigenschaft eines Objekts kann referenziert werden. Um sich beispielsweise auf die Höhe eines Zylinders zu beziehen, kann Zylinder.Height oder <<Benennung_des_Zylinders>>.Height verwendet werden.

Für weitere Informationen über das Referenzieren von Objekten siehe Auf CAD-Daten referenzieren.

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Unterstützte Konstanten

Die folgenden Konstanten werden unterstützt:

Konstante	Beschreibung
e	Eulersche Zahl
pi	Kreiszahl $\pi$

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Unterstützte Operatoren

Die folgenden Operatoren werden untertstützt:

Operator	Beschreibung
+	Addition
-	Subtraktion
*	Multiplikation
/	Fließkomma Division
%	Division mit Rest
^	Potenz

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Unterstützte Funktionen

Allgemeine mathematische Funktionen

Die folgenden mathematischen Funktionen werden untertstützt:

Trigonometrische Funktionen

Trigonometrische Funktionen verwenden Grad als Standardeinheit. Für die Angabe im Bogenmaß wird rad nach dem ersten Wert in einem Ausdruck hinzugefügt. So ist z.B. cos(45) das gleiche, wie cos(pi rad / 4). Ausdrücke in Grad können entweder deg oder ° verwenden, z.B. 360deg - atan2(3; 4) oder 360° - atan2(3; 4). Ein Ausdruck, der ohne Einheiten angegeben ist und aus Kompatibilitätsgründen in Grad oder Bogenmaß umgewandelt werden muss, wird entsprechend mit 1deg, 1° oder 1rad multipliziert, z.B. (360 - X) * 1deg; (360 - X) * 1°; (0.5 + pi / 2) * 1rad.

Funktion	Beschreibung	Eingabebereich
acos(x)	arccos	-1 <= x <= 1
asin(x)	arcsin	-1 <= x <= 1
atan(x)	arctan, Bereich des Rückgabewertes: -90° < Wert < 90°	alle
atan2(y; x)	arctan2 von y/x unter Berücksichtigung des Quadranten, Bereich des Rückgabewertes: -180° < Wert <= 180°	alle, die ungültige Eingabe x = y = 0 gibt 0 zurück
cos(x)	cos	alle
cosh(x)	cosh	alle
sin(x)	sin	alle
sinh(x)	sinh	alle
tan(x)	tan	alle, außer x = n*90 mit n = odd integer (ungerade Ganzzahl)
tanh(x)	tanh	alle
hypot(x; y)	Pythagoreische Addition (Hypotenuse), z.B. hypot(4; 3) = 5.	x und y >= 0
cath(x; y)	Die gegebene Hypotenuse und eine Seite ergibt die andere Seite eines Dreiecks (Kathete), z.B. cath(5; 3) = 4.	x >= y >= 0

Exponential- und Logarithmusfunktionen

Funktion	Beschreibung	Eingabebereich
exp(x)	Exponentialfunktion	alle
log(x)	Natürlicher Logarithmus	x > 0
log10(x)	Dekadischer Logarithmus	x > 0
pow(x, y)	Potenz (Mathematik)	alle
sqrt(x)	Quadratwurzel	x >= 0
cbrt(x) eingeführt mit Version 0.21	Kubikwurzel	x >= 0

Rundung, Trunkierung und Modulo

Funktion	Beschreibung	Eingabebereich
abs(x)	Betragsfunktion	alle
ceil(x)	Aufrundungsfunktion, kleinster ganzzahliger Wert größer oder gleich x	alle
floor(x)	Abrundungsfunktion, größter ganzzahliger Wert kleiner oder gleich x	alle
mod(x, y)	Division mit Rest nach einer Division x durch y, das Vorzeichen des Ergebnisses ist das des Dividenden.	alle, außer y = 0
round(x)	Rundung auf die nächste Ganzzahl	alle
trunc(x)	Trunkierung auf die nächste Ganzzahl in Richtung Null (Nachkommastellen entfernen).	alle

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Statistische / Aggregatfunktionen

Aggregatfunktion verwenden ein oder mehrere Argumente.

Einzelne Argumente für Aggregatfunktionen können aus Zellbereichen bestehen. Ein Zellbereich wird durch zwei Zellbezüge ausgedrückt, die durch einen Doppelpunkt : getrennt sind, zum Beispiel Durchschnitt(B1:B8) oder Summe(A1:A4; B1:B4). Die Zellbezüge können auch Zell Aliase verwenden, zum Beispiel Durchschnitt(StartTemp:EndTemp).

Diese Aggregatfunktionen werden unterstützt:

Funktion	Beschreibung	Eingabebereich
average(a; b; c; ...)	Arithmetisches Mittel der Werte der Argumente, dasselbe, wie sum(a; b; c; ...) / count(a; b; c; ...)	alle
count(a; b; c; ...)	Zählen der Argumente, üblicherweise für Zellbereiche genutzt	alle
max(a; b; c; ...)	Extremwert (Maximum)-Werte der Argumente	alle
min(a; b; c; ...)	Minimum (Minimum)-Werten der Argumente	alle
stddev(a; b; c; ...)	Varianz (Stochastik) der Werte der Argumente	alle
sum(a; b; c; ...)	Summe der Werte der Argumente, üblicherweise für Zellbereiche genutzt	alle

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Zeichenkettenhandhabung

Zeichenkettenerkennung

Zeichenketten werden in Ausdrücken erkannt, indem sie in doppelte öffnende/schließende Winkel eingeschlossen werden (so wie Beschriftungen).

Im folgenden Beispiel wird "TEXT" als eine Zeichenkette erkannt: <<TEXT>>

Zeichenkettenverkettung

Zeichenketten können durch das '+'-Zeichen aneinandergehängt werden.

Das folgende Beispiel <<MY>>+<<TEXT>> wird verbunden zu "MYTEXT".

Umwandlung in Zeichenketten

Numerische Werte können mit der Funktion str in Zeichenketten gewandelt werden:

str(Box.Length.Value)

Zeichenkettenformatierung

Zeichenkettenformatierung wird unterstützt durch die (alte) %-Form von Python.

Alle %-Spezifizierer wie in der (engl.) Python documentation definiert.

Hat man bspw. einen mit den Vorgabewerten erstellten Würfel namens 'Box' (FreeCAD-Standardbezeichnung) mit 10mm-Kantenlänge, wird der folgende Ausdruck <<Würfellänge: %s>> % Box.Length erweitert zu "Würfellänge: 10.0 mm"

Für mehr als einen %-Spezifizierer verwendet man folgende Syntax: <<Würfellänge ist %s und Würfelbreite ist %s>> % tuple(Box.Length; Box.Width). Oder man verwendet die Verkettung: <<Würfellänge ist %s>> % Box.Length + << und Länge ist %s>> % Box.Width. Beide ergeben zusammen "Würfellänge ist 10.0 mm und Breite ist 10.0 mm".

Eine FreeCAD-Beispieldatei, die Zeichenkettenformatierung zeigt, ist unter im Forum verfügbar (engl.)

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Funktionen zur Objekterstellung

Die folgenden Objekte können in Ausdrücken durch die folgenden Funktionen erstellt werden:

Type	Function	Description
Tuple	tuple(a; b; ...)	Example: tuple(2; 1; 2)
List	list(a; b; ...)	Example: list(2; 1; 2)
Vector	vector(x; y; z)	Create a vector using three unit-less or Length unit values. Example: vector(2; 1; 3)
	create(<<vector>>; x; y; z)
Matrix	matrix( a11; a12; a13; a14; a21; a22; a23; a24; a31; a32; a33; a34; a41; a42; a43; a44 )	Create a 4x4 matrix in row-major order: ${\begin{bmatrix}a_{11}&a_{12}&a_{13}&a_{14}\\a_{21}&a_{22}&a_{23}&a_{24}\\a_{31}&a_{32}&a_{33}&a_{34}\\a_{41}&a_{42}&a_{43}&a_{44}\\\end{bmatrix}}$ A minimum of 1 argument can be supplied such as matrix(1) which creates an identity matrix. Example: matrix(1; 2; 3; 4; 5; 6; 7; 8; 9; 10; 11; 12; 13; 14; 15; 16)
	create(<<matrix>>; a11; a12; ...; a44)
Rotation	rotation(axis; angle)	Create a Rotation by specifying its axis (Vector) and angle (Angle unit or unit-less), or three Euler angles α, β, γ. Examples: rotation(vector(0; 1; 0); 45) create(<<rotation>>; 30; 30; 30)
	rotation(α; β; γ)
	create(<<rotation>>; axis; angle)
	create(<<rotation>>; α; β; γ)
Placement	placement(base; rotation)	Create a Placement with various parameters, including: base: base location (Vector) center: center location (Vector) rotation: Rotation axis: Rotation axis (Vector) angle: Rotation angle (unit-less or Angle unit value) matrix: Matrix Examples: placement(vector(2; 1; 3); rotation(vector(0; 0; 1); 45)) create(<<placement>>; create(<<vector>>; 2; 1; 2); create(<<rotation>>; create(<<vector>>; 0; 1; 0); 45))
	placement(base; rotation; center)
	placement(base; axis; angle)
	placement(matrix)
	create(<<placement>>; ...)

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Vektorfunktionen

Functions: introduced in version 1.0.

Function / Operator	Description
v1 + v2	Add two vectors.
v1 - v2	Subtract two vectors.
v * s	Uniformly scale a vector by s.
vangle(v1; v2)	Angle between two vectors in degrees.
vcross(v1; v2)	Cross product of two vectors $v_{1}\times v_{2}$.
v1 * v2	Dot product of two vectors $v_{1}\cdot v_{2}$.
vdot(v1; v2)
vlinedist(v1; v2; v3)	Distance between vector v1 and a line through v2 in direction v3.
vlinesegdist(v1; v2; v3)	Distance between vector v1 and the closest point on a line segment from v2 to v3.
vlineproj(v1; v2; v3)	Project vector v1 on a line through v2 in direction v3.
vnormalize(v)	Normalize a vector to a unit vector.
vplanedist(v1)	Distance between vector v1 and a plane defined by a point v2 and a normal v3.
vplaneproj(v1)	Project vector v1 on a plane defined by a point v2 and a normal v3.
vscale(v; sx; sy; sz)	Non-uniformly scale a vector by sx in the X direction, sy in the Y direction, and sz in the Z direction.
vscalex(v; sx)
vscaley(v; sy)
vscalez(v; sz)

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Matrixfunktionen

Rotation and Placement can each be represented by a Matrix. The following functions all take in a Matrix, Rotation, or Placement as their first parameter denoted in the table below by m. The type of the returned object is the same as the object supplied in the first argument except when using mtranslate on a Rotation, in which case a Placement will be returned.

Function	Description
minvert(m)	Calculate the Inverse matrix.
mrotate(m; rotation)	Rotate by either: a Rotation an axis (Vector) and an angle (Angle unit or unit-less) three Euler angles α, β, γ
mrotate(m; axis; angle)
mrotate(m; α; β; γ)
mrotatex(m; angle)	Rotate around the X axis.
mrotatey(m; angle)	Rotate around the Y axis.
mrotatez(m; angle)	Rotate around the Z axis.
mtranslate(m; vector)	Translate by a vector (Vector) or X, Y, Z values. If a Rotation is translated, the returned object is a Placement.
mtranslate(m; x; y; z)
mscale(m; vector)	Scale by a vector (Vector) or X, Y, Z values.
mscale(m; x; y; z)

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Bedingte Ausdrücke

Bedingte Ausdrücke haben die Form Bedingung ? ResultatWahr : ResultatFalsch. Die Bedingung ist definiert als ein Ausdruck, der entweder zu 0 (falsch/false) oder Nicht-Null (wahr/true) ausgewertet wird.

Note that to use a boolean property as the condition this syntax must be used: VarSet.MyBool == 1 ? 10 mm : 15 mm.

Die folgenden Vergleichsoperatoren sind definiert:

Einheit	Beschreibung
==	gleich
!=	ungleich
>	größer als
<	kleiner als
>=	größer oder gleich
<=	kleiner oder gleich

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Einheiten

Einheiten können direkt in Ausdrücken verwendet werden. Der Analysator (parser) verbindet sie mit dem vorherigen Wert. So ist 2mm oder 2 mm gültig, während mm ungültig ist, weil es keinen vorhergehenden Wert gibt.

Alle Werte müssen eine Einheit haben. Daher müssen Werte auch in Kalkulationstabellen im allgemeinen eine Einheit haben.
In einigen Fällen funktioniert es auch ohne Einheit, z.B. wenn Sie in Zelle B1 der Kalkulationstabelle z.B. nur die Zahl 1.5 haben und sich für eine Blockhöhe darauf beziehen. Dies funktioniert nur, weil die Blockhöhe die Einheit mm vordefiniert und die verwendet wird, wenn keine Einheit angegeben ist. Es schlägt jedoch fehl, wenn Sie für die Blockhöhe z.B. Sketch1.Constraints.Breite - Kalkulationstabelle.B1 verwenden, weil Sketch1.Constraints.Breite eine Einheit hat und Kalkulationstabelle.B1 keine Einheit.

Einheiten mit Exponenten können direkt eingegeben werden. So wird z.B. mm^3 als mm³ erkannt und m^3 wird als m³ erkannt.

Wenn eine Variable mit dem Namen einer Einheit verwendet wird, muss die Variable in << >> gesetzt werden. Das verhindert, dass die Variable als Einheit erkannt wird. Das Maß Sketch.Constraints.A würde z.B. als Einheit Ampere erkannt werden. Daher muss der Ausdruck als Sketch.Constraints.<<A>> geschrieben werden.

Die folgenden Einheiten werden vom Analysator für Ausdrücke erkannt:

Stoffmenge

Einheit	Beschreibung
mmol	Millimol
mol	Mol

Winkel

Einheit	Beschreibung
°	Grad (Winkel); Alternative zur Einheit deg
deg	Degree; Alternative zur Einheit °
rad	Radian
gon	Gradian
S	Winkelsekunde; Alternative zur Einheit "
″	Winkelsekunde; Alternative zur Einheit S
M	Winkelminute; Alternative zur Einheit '
′	Winkelminute; Alternative zur Einheit M

Strom

Einheit	Beschreibung
mA	Milliampere
A	Ampere
kA	Kiloampere
MA	Megaampere

Elektrische Kapazität

Einheit	Beschreibung
pF	Picofarad
nF	Nanofarad
uF	Mikrofarad; Alternative zur Einheit µF
µF	Mikrofarad; Alternative zur Einheit uF
mF	Millifarad
F	Farad; 1 F = 1 s^4·A^2/m^2/kg

Elektrische Ladung

Einheit	Beschreibung
C	Coulomb; 1 C = 1 A*s

Elektrischer Leitwert

Einheit	Beschreibung
uS	Mikrosiemens; alternative to the unit µS
µS	Mikrosiemens; alternative to the unit uS
mS	Millisiemens
S	Siemens; 1 S = 1 s^3·A^2/kg/m^2
kS	KiloSiemens
MS	MegaSiemens

Elektrische Induktivität

Einheit	Beschreibung
nH	Nanohenry (Einheit)
uH	Mikrohenry (Einheit); Alternative zur Einheit µH
µH	Mikrohenry (Einheit); Alternative zur Einheit uH
mH	Millihenry (Einheit)
H	Henry (Einheit); 1 H = 1 kg·m^2/s^2/A^2

Elektrische Spannung

Elektrisches Spannung:

Einheit	Beschreibung
mV	Millivolt
V	Volt
kV	Kilovolt

Elektrischer Widerstand

Elektrischer Widerstand:

Einheit	Beschreibung
Ohm	Ohm; 1 Ohm = 1 kg·m^2/s^3/A^2
kOhm	Kiloohm
MOhm	Megaohm

Energie/Arbeit

Einheit	Beschreibung
mJ	Millijoule
J	Joule
kJ	Kilojoule
eV	elektron(en)volt; 1 eV = 1.602176634e-19 J
keV	Kiloelektron(en)volt
MeV	Megaelektron(en)volt
kWh	Kilowattstunde; 1 kWh = 3.6e6 J
Ws	Wattsekunde; Alternative zur Einheit Joule
VAs	Voltamperesekunde; Alternative zur Einheit Joule
CV	Coulombvolt; Alternative zur Einheit Joule
cal	Kalorie; 1 cal = 4.184 J
kcal	Kilokalorie

Kraft

Einheit	Beschreibung
mN	Millinewton
N	Newton
kN	Kilonewton
MN	Meganewton
lbf	Pound-force

Länge

Einheit	Beschreibung
nm	Nanometer
um	Mikrometer; Alternative zur Einheit µm
µm	Mikrometer; Alternative zur Einheit um
mm	Millimeter
cm	Zentimeter
dm	Dezimeter
m	Meter
km	Kilometer
mil	Thou (Abk. f. Thousandth of an inch); Alternative zur Einheit thou
thou	Thou (Abk. f. Thousandth of an inch); Alternative zur Einheit mil
in	Zoll (Einheit), in = inch, Alternative zur Einheit "
"	Inch; Alternative zur Einheit in
ft	Fuß (Einheit); Alternative zur Einheit '
'	Fuß (Einheit); Alternative zur Einheit ft
yd	Yard
mi	Meile

Lichtstärke

Einheit	Beschreibung
cd	Candela

Magnetischer Fluss

Einheit	Beschreibung
Wb	Weber (Einheit); 1 Wb = 1 kg*m^2/s^2/A '

Magnetische Flussdichte

Einheit	Beschreibung
G	Gauß (Einheit); 1 G = 1 e-4 T
T	Tesla (Einheit); 1 T = 1 kg/s^2/A

Masse

Einheit	Beschreibung
ug	Mikrogramm; Alternative zur Einheit µg
µg	Mikrogramm; Alternative zur Einheit ug
mg	Milligramm
g	Gramm
kg	Kilogramm
t	Tonne (Einheit)
oz	Unze
lb	Pfund; Alternative zur Einheit lbm
lbm	Pfund; Alternative zur Einheit lb
st	Stone (Einheit)
cwt	Hundredweight

Leistung

Einheit	Beschreibung
W	Watt
kW	Kilowatt

Druck

Einheit	Beschreibung
Pa	Pascal (Einheit)
kPa	Kilo-Pascal (Einheit)
MPa	Mega-Pascal (Einheit)
GPa	Giga-Pascal (Einheit)
uTorr	Mikro-Torr; Alternative zu Einheit µTorr
µTorr	Mikro-Torr; Alternative zu Einheit uTorr
mTorr	Milli-Torr
Torr	Torr; 1 Torr = 133.32 Pa
psi	Pound-force per square inch; 1 psi = 6.895 kPa
ksi	Kilo-Pound-force per square inch

Temperatur

Einheit	Beschreibung
uK	Mikrokelvin; Alternative zur Einheit µK
µK	Mikrokelvin; Alternative zur Einheit uK
mK	Millikelvin
K	Kelvin

Zeit

Einheit	Beschreibung
s	Secunde
min	Minute
h	Stunde
Hz (1/s)	Hertz
kHz	Kilohertz,
MHz	Megahertz
GHz	Gigahertz
THz	Terahertz

Volumen

Einheit	Beschreibung
ml	Milliliter
l	Liter
cft	Kubikfuß

Spezielle nichtmetrische Einheiten

Einheit	Beschreibung
mph	Meilen pro Stunde
sqft	Quadratfuß

Nicht unterstützte Einheiten

Die folgenden häufig verwendeten Einheiten werden noch nicht unterstützt, für einige gibt es aber Alternativen:

Einheit	Beschreibung	Alternative
°C	Grad Celsius	[°C] + 273.15 K
°F	Grad Fahrenheit;	([°F] + 459.67) × ​5/9
u	Atomare Masseneinheit; Alternative zur Einheit Da (Dalton) =	1.66053906660e-27 kg
Da	Dalton; Alternative zur Einheit u	1.66053906660e-27 kg
sr	Steradiant	nicht direkt
lm	Lumen (Einheit)	nicht direkt
lx	Lux (Einheit)	nicht direkt
px	Pixel	nicht direkt

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Ungültige Zeichen und Namen

Das Ausdrucks-Feature ist sehr leistungsfähig. Um das zu ermöglichen gibt es ein paar Einschränkungen bei ein paar Zeichen. Als Abhilfe gibt es in FreeCAD die Möglichkeit anstatt der Objektnamen sog. Bezeichner ('labels') zu verwenden und sich auf diese zu beziehen.

In Fällen, in denen du keine Beschriftung verwenden kannst, wie z. B. der Name einer Skizzenbeschränkung, musst du dir bewusst sein, welche Zeichen nicht erlaubt sind.

Bezeichner

Für Bezeichner gibt es keine ungültigen Zeichen, jedoch müssen einige Zeichen maskiert werden:

Zeichen	Beschreibung
', \, "	Müssen durch das Voranstellen von \ maskiert werden.

Zum Beispiel muss der Bezeichner Skizze\002 als <<Skizze\002>> referenziert werden.

Namen

Namen von Objekten wie Maße, Skizzen, usw. dürfen folgende Zeichen oder Zeichenfolgen nicht enthalten. Anderenfalls ist der Namen ungültig.

Zeichen / Zeichenfolgen	Beschreibung
+, -, *, /, ^, _, <, >, (, ), {, }, [, ], ., ,, =	Zeichen die mathematische Operatoren oder mathematische Konstruktionen sind.
A, kA, mA, MA, J, K, ' , ft , °, und viele andere!	Zeichen und Zeichenfolgen, die Einheiten sind (siehe Abschnitt Einheiten ).
#, !, ?, §, $, %, &, :, ;, \, |, ~, ∆, ¿, und viele andere!	Zeichen, die als Platzhalter verwendet werden oder die Funktionen auslösen.
pi, e	Mathematische Konstanten
´, `, ' , "	Akzente
Leerzeichen (Space)	Ein Leerzeichen definiert das Ende eines Namens und kann daher nicht verwendet werden.

Beispielsweise ist folgender Name gültig: <<Sketch>>.Constraints.T2üßµ@. Hingegen sind diese ungültige Namen: <<Sketch>>.Constraints.test\result_2 (\r bedeutet "Wagenrücklauf (carriage return)") oder<<Sketch>>.Constraints.mol (mol ist eine Einheit).

Da kürzere Namen (vor allem, wenn sie nur ein oder zwei Zeichen haben) leicht zu ungültigen Namen führen können, sollte die Verwendung längerer Namen in Betracht gezogen und/oder eine geeignete Namenskonvention festgelegt werden.

Zell Aliasse

Siehe Spreadsheet Alias-Namen festlegen.

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Referenzen auf CAD Daten

Es ist möglich, Daten aus dem Modell selbst in einem Ausdruck zu verwenden. Um auf eine Eigenschaft zu verweisen, wird Objekt-Name.property oder <<Objekt-Benennung>>.property. Benennungen (Label) müssen in << und >> eingeschlossen werden. Sollen Benennungen verwendet werden, müssen sie eindeutig sein.

Alle weiteren Beispiele referenzieren ein Objekt über seinen Namen, aber seine Benennung kann ebenfalls verwendet werden.

If the property is a compound of fields, the individual fields can be accessed as object_name.property.field.

Um auf Listenobjekte zu verweisen, wird ObjektName.list[list_index] verwendet. Soll beispielsweise auf eine Randbedingung in einer Skizze verwiesen werden, wird Skizze.Constraints[16] verwendet. Ist eine Skizze im Bearbeitungsmodus geöffnetbefindest, kann man den Namen weglassen und einfach Constraints[16] verwenden. Man beachte, dass der Index mit 0 beginnt, daher muss die 17. Randbedingung als Constraints[16] referenziert werden.

Um auf das Objekt selbst zu referenziertem wird die Pseudo-Eigenschaft _self verwendet: Objekt-Name._self.

Die folgende Tabelle zeigt einige weitere Beispiele:

CAD-Daten	Aufruf im Ausdruck	Ergebnis
Länge eines Part Würfels	Box.Length	Länge mit Einheit (mm)
Volumen des Würfels	Box.Shape.Volume	Volumen in mm³ ohne Einheit
Formart des Würfels	Box.Shape.ShapeType	Zeichenkette (String): Solid
Bezeichnung des Würfels	Box.Label	Zeichenkette (String): Label
X-Koordinate des Schwerpunktes des Würfels	Box.Shape.CenterOfMass.x	X-Koordinate in mm ohne Einheit
X-Koordinate der Positionierung des Würfels	Box.Placement.Base.x	X-Koordinate mit Einheit (mm)
X-Komponente der Rotationsachsen der Positionierung des Würfels	Box.Placement.Rotation.Axis.x	X-Komponente des Einheitsvektors in mm ohne Einheit
Rotationswinkel der Positionierung des Würfels	Box.Placement.Rotation.Angle	Rotationswinkel mit Einheit (° = Grad = deg)
Das ganze Würfel-Objekt	Box._self	Objekt der Art <Part::PartFeature>
Wert einer Randbedingung in einer Skizze	Constraints.Width	Zahlenwert der benannten Randbedingung Width (Breite) in der Skizze, wenn der Ausdruck in der Skizze selbst verwendet wird.
Wert einer Randbedingung in einer Skizze	MySketch.Constraints.Width	Zahlenwert der benannten Randbedingung Width in der Skizze MySketch, wenn der Ausdruck außerhalb der Skizze verwendet wird.
Wert eines Alias einer Kalkulationstabelle	Spreadsheet.Depth	Wert des Alias Depth (Tiefe) in der Kalkulationstabelle Spreadsheet
Wert einer lokalen Eigenschaft eines Objekts	Length	Wert der Daten-EigenschaftLength (Länge) z.B. in einem Pad-Objekt, wenn der Ausdruck z.B. in Daten-EigenschaftLength2 im selben Objekt verwendet wird.

Cyclic dependencies

FreeCAD checks dependencies based on the relationship between document objects, not properties. This means that you cannot provide data to an object and query that same object for results. For example, even though there are no cyclic dependencies when the properties themselves are considered, you may not have an object which gets its dimensions from a spreadsheet and then display the volume of that object in the same spreadsheet. You have to use two spreadsheets, one to drive your model and the other for reporting.

As a workaround it is possible to display a cell range from the second spreadsheet in the first (or vice versa) by creating a cell binding with the Hide dependency of binding option.

Another way to workaround cyclic dependencies is to hide the reference by using the href or hiddenref function for individual expressions, for example: href(Box.Length).

Please note that both mentioned workarounds should be used with caution, and that they do not work if the properties that are reported depend on dimensions that are driven from the same spreadsheet.

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Dokumentweit gültige globale Variablen

In FreeCAD gibt es zur Zeit kein Konzept für globale Variablen. Stattdessen können beliebige Variablen mit Hilfe der Arbeitsbereich Kalkulationstabelle als Zellen in einer Kalkulationstabelle definiert werden und dann mit Hilfe der Alias Eigenschaft für die Zelle (Rechtsklick auf die Zelle) einen Namen erhalten. Dann kann von jedem Ausdruck aus auf sie zugegriffen werden, wie auf jede andere Objekteigenschaft auch.

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Dokumentenübergreifende Verweise

Es ist (mit Begrenzungen) möglich, eine Eigenschaft eines Objekts in deinem aktuellen Dokument (".FCstd" Datei) durch Verwendung eines Ausdrucks zu definieren, um auf eine Eigenschaft eines Objekts in einem anderen Dokument zu verweisen (".FCstd" file). Zum Beispiel kann eine Zelle in einer Kalkulationstabelle oder die Daten-EigenschaftLänge eines Formteil Würfels usw. in einem Dokument durch einen Ausdruck definiert werden, der auf den X Platzierungswert oder eine andere Eigenschaft eines Objekts in einem anderen Dokument verweist.

Der Name des Dokuments wird verwendet, um von einem anderen Dokument aus darauf zu referenzieren. Wenn ein Dokument zum ersten Mal gespeichert wird, muss dem Dokument ein Name gegeben werden. Dies ist normalerweise ein anderer Name als die Vorgabe "Unbenannt1". Um zu verhindern, dass Verknüpfungen beim Speichern des Hauptdokumentes verloren gehen, wenn dieses dabei einen anderen Namen bekommt, sollte das Hauptdokument zuerst mit einer Kalkulationstabelle erstellt werden. Danach kann der Inhalt des Dokuments geändert und das Dokument gespeichert werden, aber es darf nicht umbenannt werden.

Sobald das Mutterdokument mit der Kalkulationstabelle erstellt und gespeichert (benannt) ist, können abhängige Dokumente erstellt werden. Angenommen, du nennst das Mutterdokument master, die Kalkulationstabelle modelConstants und gibst einer Zelle einen Alias-Namen Length, dann kannst du auf den Wert zugreifen als:

master#modelConstants.Length

Man beachte, dass das Hauptdokument geladen sein muss, damit die Werte des Hauptdokuments für das abhängige Dokument verfügbar sind.

Natürlich liegt es bei dir, die zugehörigen Dokumente später zu laden, wenn du etwas ändern willst.

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Bekannte Probleme / Verbleibende Aufgaben

• FreeCAD hat bisher keinen eingebauten Ausdrucksmanager, der alle Ausdrücke in einem Dokument auflistet und sie erstellt, löscht, abfragt, etc. Aber es ist ein Addon verfügbar: fcxref expression manager.
• Offene Fehler/Tickets für die Ausdrücke (Expressions) können hier gefunden werden: GitHub.

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Scripting

import FreeCAD as App

doc = App.ActiveDocument
box = doc.addObject("Part::Box", "Box")
cyl = doc.addObject("Part::Cylinder", "Cylinder")
cyl_name = cyl.Name

box.setExpression("Height", f"{cyl_name}.Height / 2")
box.setExpression("Length", f"{cyl_name}.Radius * 2")
box.setExpression("Width", "Length")

doc.recompute()

# Expressions are stored in the ExpressionEngine property:
for prop, exp in box.ExpressionEngine:
    val = getattr(box, prop)
    print(f"Property: '{prop}' -- Expression: '{exp}' -- Current value: {val}")

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Power user documentation

• FreeCAD scripting: Python, Introduction to Python, Python scripting tutorial, FreeCAD Scripting Basics

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• Modules: Builtin modules, Units, Quantity
• Workbenches: Workbench creation, Gui Commands, Commands, Installing more workbenches
• Meshes and Parts: Mesh Scripting, Topological data scripting, Mesh to Part, PythonOCC

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• Parametric objects: Scripted objects, Viewproviders (Custom icon in tree view)
• Scenegraph: Coin (Inventor) scenegraph, Pivy
• Graphical interface: Interface creation, Interface creation completely in Python (1, 2, 3, 4, 5), PySide, PySide examples beginner, intermediate, advanced
• Macros: Macros, How to install macros
• Embedding: Embedding FreeCAD, Embedding FreeCADGui

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• Other: Expressions, Code snippets, Line drawing function, FreeCAD vector math library (deprecated)

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• Hubs: User hub, Power users hub, Developer hub