学习单元3 AutoCAD坐标系

为了对图形进行准确定位，需要在绘图前引入并设定好坐标系。AutoCAD为用户提供了世界坐标系、用户坐标系和笛卡儿坐标系3种坐标系，用户可以根据需要选择不同的坐标系。

1．世界坐标系

世界坐标系（World Co ordinate Syst em，WCS）是AutoCAD的基本坐标系，AutoCAD默认将图形置于一个WCS中。WCS包括 X轴、Y轴、Z轴，在图形窗口左下角处显示WCS图标，如图1.5所示。

位移从设定原点计算，沿X轴向右及Y轴向上的位移被规定为正向。图纸上任何一点，都可以用原点的位移来表示，“□”原点的坐标为（0,0）。

2．用户坐标系

由于在绘图中经常需要修改坐标系的原点和方向，所以产生了用户坐标系。用户坐标系（User Coordinate System，UCS）是AutoCAD提供给用户的可变坐标系。

在AutoCAD中，用户可以使用UCS命令来创建用户坐标系。在UCS中，原点以及X轴、Y轴、Z轴方向都可以移动及旋转，甚至可以依赖于图形中某个特定的对象。尽管在用户坐标系中3个轴之间仍然互相垂直，但是在方向及位置上都有更大的灵活性。

3．笛卡儿坐标系

AutoCAD 采用三维笛卡儿坐标系（Cartesian Co ordinate System，CCS）来确定点的位置。在工作界面底部状态栏上所显示的三维坐标值，就是笛卡儿坐标系中的数值，它准确无误地反映出当前“十”字光标所处的位置。

在AutoCAD中，用户生成的大多数图形都由AutoCAD基本对象所构成，如直线、圆弧、圆和文本等，所有这些对象都要求用户输入点，以指定它们的位置、大小和方向，如圆的中心、线段的起点和弧的终点等。如果用户知道点的绝对坐标或它们从（0,0）出发的角度及距离，则可以从键盘上以几种方式输入坐标。其中包括直角坐标、极坐标、球坐标和柱坐标等。下面介绍不同笛卡儿坐标系的设置和使用。

1）绝对直角坐标系

在绝对直角坐标系中以原点（0,0,0）为基点定位所有的点，AutoCAD推荐的坐标原点位于绘图窗口的左下方。用户可以用分数、小数或科学记数等形式输入点的X、Y和Z坐标值，坐标间用逗号隔开。例如（3.5,7.55,5.75）和（6.3,2.1,3.4）均为合法的坐标值。

说明：在二维空间中，坐标只有X和Y位移，Z坐标默认为0或采用当前默认高度设置。因此，用户输入X、Y坐标即可。例如，（0,4）和（7,6.9）均为合法的平面坐标。

2）绝对极坐标系

一般情况下，绝对极坐标通过相对于极点的距离和角度来定义。在系统默认下，绝对极坐标均以原点作为极点，以逆时针方向为角度正向。极坐标输入格式为（γ<α），前一个数值表示长度距离，后一个数值表示该点与原点连线及0°方向（一般为X轴正方向）之间的夹角。例如，（50<30）表示该点离极点距离为50个图形单位，该点与原点连线及X轴正方向的夹角为30°。

极坐标也是把输入看成是对（0,0）的位移，只不过给定的是距离和角度。其中，距离和角度用“<”号分开，并且规定X轴正向为0°，Y轴正向为90°。例如，8.03<64、6<30均为合法的极坐标。

3）相对坐标系

在相对坐标系中，某点通过相对于指定点的相对位置来定义。通常情况下，绘图中将上一个操作点作为定义相对位置的点，后面的绘图操作实际上是相对于这个特定点进行的。

使用绝对坐标是有局限的，因为在一般情况下，用户只知道一个点相对于另一个点的X和Y位移、距离和角度。根据这些参数值输入的坐标即为相对坐标。

在AutoCAD中，绝对直角坐标和绝对极坐标都可以指定为相对坐标，其表示方法是在绝对坐标表达式前加一个“@”号，例如，（@2,3）和（@6<30）均为合法的相对坐标。

在相对极坐标系中，某点通过相对于某一特定点的极长距离和偏移角度来表示。相对极坐标以某一特定点为极点，而不是以原点为极点，这是与绝对极坐标之间的区别。通常以（@γ<α）的形式来表示相对极坐标，例如（@50<30）表示该点与指定的极点之间距离为50个图形单位，该点与相对极点的连线与X轴正方向的夹角为30°。