1.5　AutoCAD坐标

1.5.1　坐标系

AutoCAD采用三维笛卡尔直角坐标系统来确定点的位置。坐标系统可分为世界坐标系（WCS）和用户坐标系（UCS）。

（1）世界坐标系

世界坐标系（World Coordinate System，简称WCS）又称通用坐标系，是AutoCAD的缺省设置，坐标符号如图1-15(a)所示。本图标是一个平面坐标系统，水平方向代表X坐标轴，竖直方向代表Y坐标轴。

（2）用户坐标系

用户坐标系（User Coordinate System，简称UCS）是由用户定义的坐标系统，坐标符号如图1-15(b)所示。对于一些复杂的图形，用户可自定义坐标系原点位置和坐标轴方向，创建一个适合当前图形绘制的UCS坐标系，使操作更加方便。

世界坐标系和用户坐标系图标的区别如图1-15所示，图标中X、Y坐标轴的交点处有一个小方格“□”的是世界坐标系，没有小方格的是用户坐标系。

用户坐标系UCS在三维图形的绘制中会被广泛使用，本书将在第7章加以介绍，下面主要介绍世界坐标系。

1.5.2　坐标表达

任何简单或复杂的图形，都是由不同位置的点，以及点与点之间的连接线（直线或弧线）组合而成的。所以确定图形中各点的位置，是首选要学习的内容。

AutoCAD确定点的位置一般可采用以下三种方法。

① 在绘图窗口中单击鼠标确定点的位置。

② 在目标捕捉方式下，捕捉一些已有图形的特征点，如端点、中点、圆心等。

③ 用键盘输入点的坐标，确定点的位置。

本节主要讲述第三种方法，用键盘输入点的坐标，精确定点。

在坐标系中确定点的位置的坐标表达方式主要有直角坐标、极坐标、柱面坐标和球面坐标四种方式。其中直角坐标、极坐标主要适用于绘制二维平面图形，而柱面坐标和球面坐标适用于绘制三维图形。

四种坐标表达方式在实际操作中分为绝对坐标、相对坐标两种表达形式。

绝对坐标是以当前坐标系的原点（0，0，0）为基准点，定位所有的点。图形中的任意一个点的绝对坐标值只有一个，对于较复杂的图形，本方法操作很不方便。

相对坐标是将图形中的某一特定点作为原点，用两点间的相对位置确定点的位置。相对坐标是绘图中定点的主要形式。相对坐标与绝对坐标的区别就是，相对坐标在坐标值的前面加上“＠”符号。

（1）直角坐标

直角坐标用三维坐标（X，Y，Z）定义一个点，坐标值之间用逗号隔开。当绘制二维平面图时，只要输入X、Y坐标即可。输入格式如下。

　绝对坐标：X，Y 　　　（二维点）　　 X，Y，Z 　　　（三维点）

　相对坐标：＠△X，△Y 　（二维点）　　 ＠△X，△Y，△Z （三维点）

其中△X，△Y，△Z分别表示前后两点在X，Y，Z方向的坐标差值。可以为正值也可为负值。

如图1-16所示线段AB，已知点A和点B的绝对坐标值分别为（12，20）、（20，25），绘制线段AB时，若采用输入绝对坐标值“12，20”确定A点位置，然后可以有两种方式确定B点的位置。

　绝对坐标方式：输入“20，25”确定B点位置。

　相对坐标方式：输入“＠8，5”确定B点位置。

（2）极坐标

极坐标使用距离和角度定义一个点。输入格式为：

D＜Angle

其中，D是该点到参考点的距离；Angle是该点和参考点之间连线与X轴正方向的夹角（逆时针为正，顺时针为负）。距离和角度之间用“＜”符号分开。

如图1-17所示，绘制线段AB。已知点B距参考点A的距离是10，AB点连线与X轴正方向的夹角为60°。则A点确定点B时，采用极坐标表示形式为“＠10＜60”。其中“＠”表示采用的是相对极坐标形式。

（3）柱面坐标

柱面坐标是极坐标在三维空间的推广。输入格式为：

D＜Angle，Z

其中，D是柱面的半径，即该点在XOY平面上的投影与原点之间的距离；Angle是该点与原点连线在XOY平面上的投影与X轴正方向的夹角；Z是该点的Z坐标。

（4）球面坐标

球面坐标是极坐标在三维空间的另一推广。输入格式为：

D＜Angle1＜Angle2

其中，D是该点与原点之间的距离；Angle1是该点与原点连线在XOY平面上的投影与X轴正方向的夹角；Angle2是该点与原点连线与XOY平面的夹角。