1.6 使用坐标系

在制图过程中,很多时候需要用到某个坐标系作为参考以精确定位某个对象的位置。AutoCAD 2018中的坐标系分为世界坐标系(WCS)和用户坐标系(UCS)两种。

1.6.1 世界坐标系

图形中的所有对象均可以由其世界坐标系(WCS)中的坐标定义,图形文件中的 WCS无法移动或旋转。在一个新的图形文件中,对于二维制图而言,WCS包括x轴和y轴(其z轴默认为0),WCS坐标轴的交汇处显示有一个小方框,x 轴正方向向右,y 轴正方向沿屏幕向上,如图1-29所示。WCS和用户坐标系(UCS)在新图形中最初是重合的。

图1-29 默认的世界坐标系

1.6.2 用户坐标系

用户坐标系(UCS)是可移动的坐标系,它是一种用于二维图形和三维建模的基本工具。事实上,在很多场合下使用 UCS 辅助绘图是很高效而准确的。UCS 在图形窗口中显示时没有小方框标记,如图1-30所示。

对于 UCS,在其中创建和修改对象的 xy 平面被称为工作平面。需要用户注意的是,图纸空间中的 UCS 仅限于二维操作,而用户可以在布局上移动和旋转图纸空间中的 UCS。在三维环境中创建或修改对象时,可以在三维空间中的任何位置移动和重新定向 UCS 以简化工作。注意:USC图标在确定正轴方向和旋转方向时遵循传统的右手定则。

可以通过单击 UCS 图标并使用其夹点来移动 UCS,其方法是在图形窗口中单击 UCS图标,接着单击并拖动方形原点夹点(见图1-31)到其新位置,则 UCS 原点(0,0,0)被重新定义到指定的点处。

图1-30 用户坐标系示例

图1-31 单击UCS图标时显示其夹点

可以使用UCS命令来更改当前UCS的位置和方向。在命令行的“键入命令”提示下输入“UCS”,按“Enter”键,命令窗口出现图1-32所示的提示信息和提示选项。下面介绍这些提示选项的功能含义。

图1-32 执行UCS命令

• 指定 UCS 的原点:使用一点、两点或三点定义一个新的 UCS。如果指定单个点,当前UCS的原点将会移动,而不会更改xyz轴的方向。如果指定第二点,则UCS将旋转以使正x轴通过该点。如果指定第三点,则UCS将围绕新x轴旋转来定义正y轴。

• 面:将UCS动态对齐到三维对象的面。

• 命名:保存或恢复命名UCS定义。

• 对象:将 UCS 与选定的二维或三维对象对齐。UCS 可以与除了参照线和三维多段线之外的任何对象类型对齐。大多数情况下,UCS 的原点位于离指定点最近的端点,x轴将与边对齐或与曲线相切,并且z轴垂直于对象对齐。

• 上一个:恢复上一个 UCS。可以在当前任务中逐步返回到最后10个 UCS 设置。对于模型空间和图纸空间,UCS设置单独存储。

• 视图:将UCS的xy平面与垂直于观察方向的平面对齐。原点将保存不变,而x轴和y轴分别变为水平和垂直。

• 世界:将 UCS 与世界坐标系(WCS)对齐。也可以单击 UCS 图标并从原点夹点菜单选择“世界”命令。

• X/Y/Z:设置绕指定轴旋转当前UCS。

• Z轴:将UCS与指定的正z轴对齐。UCS原点移动到第一个点,其正z轴通过第二个点。

1.6.3 坐标输入法

在 AutoCAD 绘图过程中,当命令提示用户输入点时,既可以使用定点设备(如鼠标)指定点,也可以输入点的绝对坐标或相对坐标。在这里需要掌握什么是迪卡儿坐标和极坐标,以及相应的绝对坐标和相对坐标的输入格式。

一、迪卡儿坐标及输入格式

迪卡儿坐标系有3个轴,分别为xyz轴,迪卡儿坐标的x值指定水平距离,y值指定垂直距离,原点(0,0)表示两轴相交的位置。在二维制图中,只需在 xy 平面(即工作平面)上指定点即可。

在没有启用“动态输入”模式的情况下,绝对迪卡儿坐标的输入格式为“x,y,z”,各坐标值之间用“,”隔开。对于单纯的二维绘图,则可以省略 z 坐标值,即只需按照“x,y”的输入格式输入迪卡儿坐标值即可。

相对迪卡儿坐标是指相对于前一个指定点的x 轴、y轴和z轴的位移,它们的位移增量分别为Δx、Δy 和Δz。在没有启用“动态输入”模式的情况下,相对迪卡儿坐标的输入格式为“@Δxyz”或“@Δxy”,也就是需要在坐标位移表达式的前面加符号“@”以表示相对坐标。例如,输入“@12,20”是指该点相对于当前点沿 x 方向移动12,沿 y 方向移动20。

二、极坐标及输入格式

极坐标使用距离和角度来定位点。不管是使用迪卡儿坐标还是极坐标,都可以基于原点(0,0)输入绝对坐标,或基于上一个指定点输入相对坐标。

在没有启用“动态输入”模式的情况下,绝对极坐标的输入格式为“极径距离<角度”,极径距离是指相对于极点的距离,角度是以 x 轴正向为度量基准,逆时针为正,顺时针为负。绝对极坐标以原点为极点,如输入“25<30”,表示与原点的距离为25、方位角为30°的点。

相对极坐标是以上一个操作点为极点,其在非动态输入模式下的输入格式为“@极径距离<角度”。例如,输入“@15<30”,表示该点距上一点的距离为15,以及和上一个点的连线与x轴成30°。

1.6.4 在状态栏中显示坐标

在AutoCAD 2018中,图形窗口中的当前光标位置在状态栏上显示为坐标(可能需要用户自定义在状态栏上显示坐标)。坐标在状态栏上的显示类型有3种,即静态显示、动态显示,以及距离和角度显示。

• 静态显示:仅当指定新点时才更新。

• 动态显示:随着光标移动而更新。

• 距离和角度显示:随着光标移动而更新相对距离(距离<角度)。此选项只有在绘制需要输入多个点的直线或其他对象时才可用。

要更改状态栏中坐标显示,那么在提示输入点时单击位于应用程序状态栏左端的坐标显示,接着重复按“Ctrl”+“I”组合快捷键以改变系统变量 COORDS 的值,当将 COORDS的值设定为0时是静态显示,设定为1时是动态显示,设定为2时是距离和角度显示。