2.5 AutoCAD图形坐标系
在命令提示输入点时，可以使用定点设备指定点，也可以在命令提示下输入坐标值。打开动态输入时，可以在光标旁边的工具提示中输入坐标值。可以按照笛卡尔坐标（X，Y）或极坐标输入二维坐标。笛卡尔坐标系有三个轴，即X、Y和Z轴。输入坐标值时，需要指示沿X、Y和Z轴相对于坐标系原点（0，0，0）点的距离（以单位表示）及其方向（正或负）。在二维中，在XY平面（也称为工作平面）上指定点。工作平面类似于平铺的网格纸。笛卡尔坐标的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。极坐标使用距离和角度来定位点。使用笛卡尔坐标和极坐标，均可以基于原点（0，0）输入绝对坐标，或基于上一指定点输入相对坐标。输入相对坐标的另一种方法是：通过移动光标指定方向，然后直接输入距离。此方法称为直接距离输入。可以用科学、小数、工程、建筑或分数格式输入坐标。可以使用百分度、弧度、勘测单位或度/分/秒输入角度。UNITS命令控制了单位的格式。
AutoCAD图形的位置是由坐标系来确定的，AutoCAD环境下使用2个坐标系，即世界坐标系、用户坐标系。
一般地，AutoCAD以屏幕的左下角为坐标原点O（0，0，0），X轴为水平轴，向右为正；Y轴为垂直轴，向上为正；Z轴则根据右手规则确定，垂直于XOY平面，指向使用者，如图2.54所示。这样的坐标系称为世界坐标系（World Coordinate System，简称WCS），有时又称通用坐标系，世界坐标系是固定不变的。AutoCAD允许根据绘图时的不同需要，建立自己专用的坐标系，即用户坐标系（User Coordinate System），简称UCS，用户坐标系主要在三维绘图时使用。如果图标显示在当前UCS的原点处，则图标中有一个加号（+）。如果图标显示在视口的左下角，则图标中没有加号。常见的AutoCAD的UCS图标如图2.55所示。
图2.54 AutoCAD方向确定原则
图2.55 AutoCAD的UCS图标
2.5.1 AutoCAD坐标系设置
（1）坐标系的形式
AutoCAD在屏幕上最常见的坐标系表示形式，如图2.56所示。在AutoCAD环境下进行图形绘制时，可以采用绝对直角坐标、相对直角坐标、相对极坐标、球坐标或柱坐标等方法确定点的位置，后两种坐标在三维坐标系中使用，在此不详细论述。
图2.56 常见坐标系形式
可以使AutoCAD显示或隐藏其坐标系图标。坐标显示的设置可由如下2种方法实现。
在“命令：”下输入UCSICON命令，即：
命令：UCSICON（控制坐标系图标显示）
输入选项［开（ON）/关（OFF）/全部（A）/非原点（N）/原点（OR）/特性（P）］<开>：（输入ON或OFF控制显示）
打开“视图”下拉菜单，选择“显示”命令。接着选择“UCS图标”命令，最后选择“开”命令在开/关进行切换。
（2）坐标显示
在屏幕的左下角状态栏中，AutoCAD提供了一组用逗号隔开的数字，从左至右分别代表X轴、Y轴和Z轴的坐标值，如图2.57所示。当移动鼠标时，坐标值将随着变化，状态栏中所显示的坐标值是光标的当前位置。在二维坐标系下，随着光标的移动，（X，Y）数值不断发生变化，而Z值保持一定的稳定性。
图2.57 坐标值（X、Y、Z）
2.5.2 绝对直角坐标
AutoCAD通过直接输入坐标值（X、Y、Z）在屏幕上确定唯一的点位置，该坐标（X、Y、Z）是相对于坐标系的原点（0，0，0）的，称为绝对直角坐标。在二维平面条件下，只需考虑X、Y的坐标值即可，Z的值恒为0，即（X，Y）。
AutoCAD绝对直角坐标的输入方法为：在命令提示后通过键盘直接以“X，Y”形式输入，例如图2.58所示的直线AB。若坐标数值为负，则直线的方向与正值相反。
图2.58 使用绝对直角坐标
命令：LINE（输入绘制直线AB命令）
指定第一点：6，8（输入直线起点A的坐标值）
指定下一点或［放弃（U）］：12，28（输入直线终点B的坐标值）
指定下一点或［放弃（U）］：（回车结束）
2.5.3 相对直角坐标
除了绝对外直角坐标，AutoCAD还可以利用“@X、Y、Z”方法可精确地设定点的位置。“@X、Y、Z”表示相对于上一个点分别在X、Y、Z方向的距离。这样的坐标称为相对直角坐标。在二维平面环境（XOY平面）下绘制图形对象，可以不考虑Z坐标，AutoCAD将Z坐标保持为0不变，也即以“@X，Y”形式来表示。
AutoCAD相对直角坐标的输入方法为：在命令提示后通过键盘直接以“@X，Y”形式输入。直线AC可以按相同方法（@0，13）绘制得到。若坐标数值为负，则直线的方向与正值相反。例如，以前述B为起点，绘制C点，如图2.59所示。
图2.59 使用相对直角坐标
命令：LINE（输入绘制直线BC命令）
指定第一点：（直线起点捕捉端点B）
指定下一点或［放弃（U）］：@10，-8（输入直线终点C相对于B点的坐标值）
指定下一点或［放弃（U）］：（回车）
2.5.4 相对极坐标
相对极坐标是指相对于某一个固定位置点的距离和角度而确定新的位置所使用的坐标。在AutoCAD中默认的角度方向为逆时针方向，用极坐标进行点的定位总是相对于前一个点，而不是原点。
AutoCAD相对极坐标的输入方法为：在命令提示后通过键盘直接以“@X<Y”形式输入，其中X表示相对于前一个点的距离大小，Y表示与坐标系水平X轴直线的角度大小。若坐标数值或角度为负，则直线的方向与正值相反，角度方向为顺时针方向。例如，如图2.60所示绘制直线AD：
图2.60 相对极坐标
命令：LINE（输入绘制直线AD命令）
指定第一点：（直线起点捕捉端点A）
指定下一点或［放弃（U）］：@12<60（输入直线终点D相对于A点的距离12和与水平轴线的角度60°）
指定下一点或［放弃（U）］：（回车）