برامج هندسية/ليبركاد

بسم الله الرحمن الرحيم

تعال لنأخذك في رحلة بين البرامج الهندسية ولنأخذ مثلا برنامج ليبركاد LibreCAD فهو يستخدم للرسم الهندسي على الحاسب الآلي وله تطبيقات كثيرة. إن أهم برنامج هندسي وأشهر برنامج هندسي في العالم هو أوتوكاد AutoCAD. ويعتبر ليبركاد البديل المفتوح المصدر لبرنامج أوتوكاد وهو بالتالي أهم برنامج هندسي مفتوح المصدر.

ملحوظة هامة جدا: ليبركاد يتعامل بالأساس مع ملفات dxf وليس مع ملفات dwg التي يتعامل معها أوتوكاد ، وللتحويل بين نظامي الملفات dwg و dxf قد تستخدم بعض مواقع الإنترنت التي تحول بين النظامين ولكن بعضها ينتج أحيانا رسومات بها أخطاء كثيرة للأسف ، والرسومات الهندسية من المهم جدا فيها أن تكون بلا أخطاء لأن الأخطاء في الرسم تنتج أخطاء تصميمية تنفيذية في الواقع ولذلك إذا أردت التعامل مع ملف dwg فاطلب ممن يستخدم الأوتوكاد أن يحوله عن طريق الأوتوكاد إلى dxf ومن ثم يمكنك التعامل معه على ليبركاد وكن حذرا من الأخطاء كما ذكرت وقد تضطر إلى إعادة رسم الرسمة من جديد مع الحذر من الأخطاء.

الدرس الأول

هيا بنا نبدأ الدرس الأول وهذه خريطة ذهنية Mind Map للدرس الأول تم عملها باستخدام برنامج VYM (View Your Mind)

إختيار الوحدات المناسبة

عندما تقوم بفتح ليبركاد لأول مرة فإن البرنامج سيسألك عن الوحدة التي سترسم بها. وهي افتراضيا ستكون المليمتر Millimeter إذا ضغطت على المستطيل الذي بداخله كلمة Millimeter سوف تظهر لك وحدات أخرى يمكنك استخدام أي منها في الرسم والبوصة Inch تستخدم في التطبيقات التي تكون متعلقة بالولايات المتحدة الأمريكية وأما بقية العالم فإنه يستخدم المليمتر. وأيضا يجب اختيار الوحدة المناسبة حسب التطبيق فمثلا إذا كانت الرسمة خريطة map فعندها من الأنسب اختيار الكيلومتر Kilometer أو الميل Mile وإذا كانت رسمة لشقة flat مثلا فالأنسب استخدام المتر meter أو القدم foot وإذا كانت رسمة لمنتج فنستخدم المليمتر millimeter أو السنتيمتر centimeter أو البوصة Inch وهكذا.

بعد اختيار الوحدة التي سترسم بها واللغة التي ستستخدمها وأنا أنصحك باستخدام اللغة الإنجليزية سواء في شاشة العرض GUI أو الأوامر Commands وذلك لأن دعم اللغة العربية قد يكون فيه أخطاء تظهر في الرسم الهندسي لأن دعم اللغة العربية لبرنامج مثل ليبركاد ما زال غير مكتمل للأسف ويفضل أن يكون نظام التشغيل Operating System OS مثل ويندوز windows أو لينكس linux باللغة الإنجليزية أيضا وذلك من أجل طريقة كتابة الأرقام (123 مثلا) ولتجنب الأخطاء الهندسية.

حفظ الملف

بعد تشغيل البرنامج فإنك تقوم أولا بحفظ الملف الذي أنت ترسمه. وذلك لأن البرنامج أو نظام التشغيل قد يعلّق في أي وقت. فإذا حدث ذلك فينبغي أن تكون قد حفظت تعديلاتك على الرسم. ولذلك طريقتان:

الطريقة الأولى : هي الضغط على أيقونة "الحفظ كـ" Save As والتي تشبه أحد أجهزة تخزين البيانات القديمة للحاسب الآلي وفوقها قلم

تنبيه : استخدام أمر "الحفظ" Save كما في الصورة قد لا يعمل في المرة الأولى للحفظ ولكنه يعمل بعد ذلك

الطريقة الثانية : هي الذهاب إلى قائمة File من شريط القوائم المنسدلة Menu Bar ثم اختيار Save As

تنبيه: استخدام أمر "الحفظ" Save كما في الصورة يكون لحفظ الملف بعد المرة الأولى ويكون الحفظ بدون وضع اسم ومكان جديد للملف

وفي حالة الرغبة في وضع اسم ومكان جديد للملف يمكن استخدام أمر "الحفظ كـ" Save As

فهم أمر Line

مرحلة الشخبطة واللخبطة

والهدف من هذه المرحلة هو الجرأة على استخدام الأوامر. وفي هذه المرحلة الأولى (الشخبطة واللخبطة) فإننا لن نقوم بحفظ الملف، فالهدف هنا هو استخدام الأوامر بشكل عشوائي لكي يتم فهم الأوامر والجرأة عليها

في الأعلى ستجد على اليسار هناك خط مرسوم في أيقونة . اضغط على هذه الأيقونة Line ثم اختر "2 points"

وقم برسم خطوط كثيرة بشكل عشوائي سترسم الكثير من الخطوط المتصلة ببعضها البعض ولكن إذا أردت رسم خط آخر غير متصل بهم فاضغط مرة على الزر الأيمن في الفأرة Right Click on the mouse (أو نضغط على زر Esc على لوحة المفاتيح في أعلى اليسار) ليقوم البرنامج بالتوقف عن رسم الخطوط المتصلة وبعدها ارسم خطوطا أخرى ثم اضغط على الزر الأيمن ثم ارسم خطوطا أخرى وهكذا ثم اضغط في النهاية على الزر الأيمن وسيظهر معك شكل يشبه هذا الشكل

نظم الرسم بالأبعاد

لنفرض أننا نريد رسم مستطيل أبعاده 30 مليمتر * 60 مليمتر أي 3 سنتيمتر * 6 سنتيمتر فكيف سنرسم مثل هذا المستطيل ؟

= الرسم بالنسبة للأبعاد الكرتيزية المطلقة Absolute Cartesian Coordinates

فمثلا لنفرض أن الركن الأيسر الأسفل لهذا المستطيل هو النقطة (0,0) فيكون الركن الأيمن الأسفل للمستطيل هو النقطة (60,0) فقد تحركنا 60 مليمتر في اتجاه ال x و 0 في اتجاه y وبعد تحديد هاتين النقطتين لليبركاد فإننا سنكون قد رسمنا هذه القطعة المستقيمة عن طريق أمر Line ثم "2 points" ثم تحديد النقطتين

ببساطة اتجاه x هو الاتجاه الأفقي Horizontal (من اليسار إلى اليمين) واتجاه y هو الاتجاه الرأسي (الشاقولي) Vertical (من أسفل إلى أعلى)

انظر في سطر الأوامر Command Line في أسفل الشاشة إلى اليمين ستجد مكتوبا فوقه Specify first point فنقوم بتحديد النقطة الأولى وهي النقطة 0,0

بعد أن تضغط زر الإدخال Enter ستجد أن النقطة 0,0 قد كتبت في المساحة أعلى سطر الأوامر ثم اكتب بعدها النقطة 60,0 ثم النقطة 60,30 ثم النقطة 0,30 ثم نعود للنقطة 0,0 ثم نضغط على الزر الأيمن للفأرة (أو نضغط على زر Esc على لوحة المفاتيح في أعلى اليسار)

يمكننا أن نقوم بإغلاق المستطيل بدلا من رسم آخر قطعة مستقيمة عن طريق كتابة أمر Close في سطر الأوامر والذي يغلق الشكل أيا كان وبهذا نكون قد رسمنا المستطيل بالطريقة الأولى وهي الرسم بالنسبة للأبعاد الكرتيزية المطلقة

ثم قم بحفظ الرسمة حتى لا يضيع مجهودك سدى إذا ما علق البرنامج أو علق نظام التشغيل أو انطفأ الحاسب الآلي

فلنفرض أننا سنحفظ الرسمة باسم First وسنضعها في مجلد Folder باسم LibreCAD Examples

= الرسم بالنسبة للأبعاد الكرتيزية النسبية Relative Cartesian Coordinates

فلنفرض أننا نريد أن نرسم مستطيلا آخر له نفس أبعاد المستطيل الأول ويتقابل مع المستطيل الأول في نقطة واحدة هي الركن الأيسر الأعلى للمستطيل الأول ... كيف سنرسمه ؟

لو فرضنا أننا سنفتح الملف الذي قمنا بحفظه سابقا

في مجلد LibreCAD Examples

ماذا كان اسم الملف ؟ كان اسمه First

سنقوم بفتح ملف First

ملحوظة : إذا تم فتح الملف First عن طريق برنامج آخر مثل FreeCAD يمكنك ببساطة استخدام Open With لتجعل البرنامج الذي يفتح الملف هو LibreCAD

ثم بعدها نقوم بحفظ ملف جديد اسمه Second وسأستخدم لذلك أمر Save As

سنقوم أولا باستخدام أمر Save As لنحفظ نسخة طبق الأصل من الملف First باسم الملف Second

سيشمل الملف Second بعد ذلك الرسمة التي كانت في الملف السابق First ويزيد عليها رسمة المستطيل الثاني مع رسمة المستطيل الأول

وسينقلك البرنامج تلقائيا لتعمل على الملف Second وستجد أن العنوان في أعلى الشاشة قد تغير

وستجد الملفان First و Second موجودان في المجلد LibreCAD Examples

بعدها ستستخدم أمر Save العادي وليس Save As لتحفظ تعديلاتك الجديدة على الملف Second

لنبدأ الآن رسم المستطيل الثاني

سنبدأ من نقطة التقاطع بين المستطيلين

عن طريق أمر Line ثم "2 Points"

نحدد النقطة الأولى

وهي 60,30 أي تبعد 60 مليمتر عن نقطة الأصل في اتجاه x الأفقي

وتبعد 30 مليمتر عن نقطة الأصل في الاتجاه الرأسي y

كيف سنحدد النقطة الثانية ؟

النقطة الثانية تبعد 60 + 60 مليمتر عن نقطة الأصل في الاتجاه الأفقي x أي 120 في الاتجاه الأفقي x

و 30 مليمتر في اتجاه y الرأسي

إذن النقطة الثانية هي 120,30

ستجد أن حساب النقطة الثانية ومن بعدها الثالثة وهكذا صعب

على الرغم من أن ليبركاد يتيح لك كتابة المجموع في صورة 60+60 ومن ثم يقوم هو بحساب الناتج ويمكنك كتابة الأرقام في ليبركاد عامة على صورة حسابية

ما زال الحساب صعبا

لذلك فنحن سنستخدم الأبعاد الكرتيزية النسبية

فسنعتبر أن النقطة الأولى 60,30 وكأنها نقطة الأصل

والنقطة الثانية هي 60,0 بالنسبة إلى النقطة الأولى وتكتب هكذا

I @60,0

فنكتب @ قبل كتابة النقطة الثانية وتنطق at وبالعربية آت

إذن سنكتب النقط كل واحدة منها بالنسبة إلى التي قبلها وكأن التي قبلها هي نقطة الأصل

ونكتبها هكذا بالترتيب

I 60,30

I @60,0

I @0,30

I @-60,0

I @0,-30

ملحوظة : بسبب الكتابة من اليمين إلى اليسار فيما يخص اللغة العربية هنا قد تظهر النقاط بشكل مقلوب ولذلك قمت بوضع حرف I أمام كل سطر

ويمكن بدلا من كتابة النقطة الأخيرة أن نستخدم أمر close اكتب close بدلا من كتابة النقطة الأخيرة وسيتم إغلاق الشكل أيا كان

وبهذا يمكننا الرسم عن طريق استخدام الأبعاد الكرتيزية النسبية Relative Cartesian Coordinates

الرسم بالنسبة للأبعاد القطبية النسبية Relative Polar Coordinates

والآن نريد أن نرسم مثلثا مقلوبا متساوي الأضلاع كل ضلع فيه طوله 50 مليمتر ... كيف سنرسمه ؟

إذا أردنا تحديد النقاط التي نرسم من خلالها المثلث عن طريق تحديد البعد الأفقي x والبعد الرأسي y فإن هذا سيكون صعبا للغاية

ولذلك سنستخدم لرسم هذا المثلث الأبعاد القطبية النسبية

سنقوم أولا بإنشاء ملف جديد New

ثم نقوم باختيار أمر Line ثم "2 points" ونبدأ بكتابة النقطة الأولى في سطر الأوامر وهي 0,0

ومن ثم نريد أن نحدد النقطة الثانية عن طريق كتابة كم تبعد هي عن النقطة الأولى وفي أي اتجاه تبعد ونحدد الاتجاه عن طريق تحديد الزاوية Angle

وطريقة كتابة الطول والزاوية في ليبركاد هي

كتابة الطول ومن ثم إشارة (أصغر من) باللغة الإنجليزية (Less than) ولا تنطق أصغر من بل تنطق (زاوية) (Angle) ثم تكتب قيمة الزاوية بالدرجات وتقاس بالنظام الموضح في الصورة

فمثلا الخط الأخضر في الصورة يرسم هكذا:

النقطة الأولى I 0,0

والنقطة الثانية I 3<60

ثلاثة زاوية 60

والخط الأزرق الفاتح يرسم هكذا:

النقطة الأولى I 0,0

والنقطة الثانية I 4<210

أربعة زاوية 210

وذلك بالنسبة إلى نقطة الأصل I 0,0 ويمكن كتابة نقطة الأصل كذلك هكذا I 0<0

والآن لترجع إلى رسم المثلث المقلوب

نقوم باختيار أمر Line ثم "2 points"

ثم نبدأ بكتابة النقطة الأولى في سطر الأوامر وهي 0,0

ويمكن كتابتها أيضا I 0<0 ومن ثم نكتب النقطة الثانية

ولنفرض أن المثلث متساوي الأضلاع طول ضلعه 40 مليمتر

فالنقطة الثانية تكون على بعد 40 مليمتر وبزاوية 60 درجة

I @40<60

وذلك بالنسبة للنقطة الأولى 0,0

والنقطة الثالثة

I @40<180

بالنسبة إلى النقطة الثانية

ثم

I @40<-60

بالنسبة إلى النقطة الثالثة

ثم اضغط على الزر الأيمن للفأرة Mouse

ثم قم بالانتقال ومن ثم التكبير Zoom عن طريق العجلة Wheel في الفأرة Mouse

ملحوظة : الانتقال في ليبركاد عن طريق العجلة Wheel يكون عن طريق عمل Zoom Out عن طريق الرجوع بالعجلة إلى الخلف ومن ثم عمل Zoom In عن طريق تحريك العجلة للأمام في المكان المراد التركيز عليه وهذه الطريقة تستخدم بكثرة أثناء العمل على ليبركاد فسيظهر لك المثلث بهذه الصورة

وبعد هذا نقوم بحفظ الملف Save باسم Third مثلا

وهذا المثلث المقلوب لو أردت رسمه بالطريقة التقليدية بالأبعاد الكرتيزية لكان رسمه صعبا جدا ولذلك فالرسم بالأبعاد القطبية هو المستخدم غالبا في الرسم

الدرس الثاني

هيا بنا نبدأ في الدرس الثاني وأول ما سنبدأ به هو رسم ثلاثة مثلثات أحدها حاد الزوايا وأحدها منفرج الزاوية والأخير قائم الزاوية

هيا بنا لنبدأ

افتح ليبركاد ثم ابدأ ملف جديد New ثم أعط هذا الملف أي اسم (مثلا: Fourth) وقم بحفظه في مجلد LibreCAD Examples كما ذكرنا في الدرس الأول

ماذا ستستخدم من الأوامر لرسم الثلاثة مثلثات ؟

سوف نستخدم أمر Line ثم 2 points كما تعودنا

هيا ارسم الثلاثة مثلثات بأي أبعاد وبأي زوايا المهم أن يكون أحدها حاد الزوايا والآخر منفرج الزاوية والأخير قائم الزاوية

هذا الرسم هو رسم بصورة مبدئية وأما الصورة النهائية فسوف تأتي فيما بعد أن شاء الله

سوف تلاحظ مشكلة في هذه الرسومات تظهر بشكل أكبر عند التكبير Zoom In

وقد قلنا في نهاية الدرس الأول أن التصغير Zoom Out ثم التركيز على نقطة معينة وتكبيرها Zoom In هو طريقة الانتقال والتجول داخل الرسمة على ليبركاد وذلك باستخدام عجلة الفأرة Mouse Wheel

فلنقم إذا بتكبير Zoom In على أطراف المثلث الثلاثة في كل مثلث ستجد مشكلة في الطرف الأخير الذي رسمته في كل من المثلثات الثلاثة

وهي أن الطرف الأخير لا ينطبق تماما على نقطة بداية الرسم

كيف سنحل هذه المشكلة ؟

سوف نستخدم القفز Snap . ولكن ما هو هذا القفز ؟

القفز Snap يجعل مؤشر الفأرة Mouse Cursor يقفز إلى نقطة معينة عندما يقترب من هذه النقطة المعينة

فمثلا القفز لنقط النهاية Snap on Endpoints هو ما سنستخدمه لحل هذه المشكلة

في أسفل واجهة ليبركاد ستجد خيارات القفز Snap موجودة كلها في شريط أدوات القفز Snap

قم بعمل ملف جديد New ثم أعط هذا الملف أي اسم (مثلا: Fifth) وقم بحفظه في مجلد LibreCAD Examples

ارسم أولا ضلعين من أضلاع المثلث بشكل عادي دون الضغط على أي خيار من خيارات القفز

ثم عندما نرسم الضلع الثالث سوف نستخدم أداة القفز ومن بين أدوات القفز : اضغط Click على القفز لنقط النهاية Snap on Endpoints

والآن ارسم المثلث الأول ثم أضغط على Esc ثم أضغط لإزالة خيار القفز ثم ارسم ضلعين من المثلث الثاني ثم اضغط على خيار القفز لترسم الضلع الثالث ثم ارسم المثلث الثالث بنفس الطريقة