3.1 AutoCAD 2020坐标系
用户在绘制精度要求较高的图形时，常使用用户坐标系（UCS）中的二维坐标系、三维坐标系来输入坐标值，以满足设计需要。
3.1.1 认识AutoCAD坐标系
坐标（x，y）是表示点的最基本的方法。为了输入坐标及建立工作平面，需要使用坐标系。在AutoCAD中，坐标系由世界坐标系（WCS）和用户坐标系构成。
1.世界坐标系
世界坐标系是一个固定的坐标系，也是一个绝对坐标系。通常，在二维视图中，WCS的X轴水平，Y轴垂直。WCS的原点为X轴和Y轴的交点（0，0）。图形文件中的所有对象均由WCS坐标来定义。
2.用户坐标系
用户坐标系是可移动的坐标系，也是一个相对坐标系。在一般情形下，所有坐标输入及其他许多工具和操作均参照当前的UCS。使用可移动的UCS创建和编辑对象通常更方便。
在默认情况下，UCS和WCS是重合的。如图3-1所示为UCS在绘图操作中的定义。
图3-1 UCS在绘图操作中的定义
3.1.2 笛卡儿坐标系
笛卡儿坐标系有3个轴，即X、Y和Z轴。在输入坐标值时，需要指示沿X、Y和Z轴相对于坐标系原点（0，0，0）的距离（以单位表示）及其方向（正或负）。在二维视图中，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。
在二维视图中输入笛卡儿坐标，在命令行中输入以逗号分隔的X值和Y值即可。笛卡儿坐标输入分为绝对坐标输入和相对坐标输入。
1.绝对坐标输入
当已知要输入点的精确坐标的X和Y值时，最好使用绝对坐标。如果在浮动工具条上输入坐标值（动态输入），那么，在坐标值前面可选择添加“＃”号（不添加也可），如图3-2所示。
若在命令行中输入坐标值，则无须添加“＃”号。命令行提示如下：
绘制的直线如图3-3所示。
图3-2 动态输入坐标值时添加前缀
图3-3 绘制直线——命令行输入无须前缀
2.相对坐标输入
相对坐标是基于上一个输入点的。如果知道某点与前一点的位置关系，则可以使用相对坐标。要指定相对坐标，需在坐标前面添加一个“＠”符号。
例如，在命令行中输入“＠3，4”指定一点，此点沿X轴方向有3个单位，沿Y轴方向距离上一个指定点有4个单位。在绘图区中绘制一个三角形的3条边，命令行提示如下：
绘制的三角形如图3-4所示。
图3-4 绘制三角形——相对坐标输入
动手操练——利用笛卡儿坐标绘制五角星和多边形
利用相对笛卡儿坐标绘制五角星和正五边形，如图3-5所示。
图3-5 利用相对笛卡儿坐标绘制五角星和正五边形
操作步骤
绘制五角星的步骤如下：
①新建文件进入AutoCAD绘图环境中。
②使用直线命令，在命令行中输入L，然后按空格键确定，在绘图区中指定第一点，当提示下一点时输入坐标（＠216，0），确定后即可完成五角星左上边第一条横线的绘制。
③再次输入坐标（＠67，205），确定后即可完成第二条斜线的绘制。
④再次输入坐标（＠67，-205），确定后即可完成第三条斜线的绘制。
⑤再次输入坐标（＠216，0），确定后即可完成第四条横线的绘制。
⑥再次输入坐标（＠-174，-127），确定后即可完成第五条斜线的绘制。
⑦再次输入坐标（＠67，-205），确定后即可完成第六条斜线的绘制。
⑧再次输入坐标（＠-174，127），确定后即可完成第七条斜线的绘制。
⑨再次输入坐标（＠-174，-127），确定后即可完成第八条斜线的绘制。
⑩再次输入坐标（＠67，205），确定后即可完成第九条斜线的绘制。
⑪再次输入坐标（＠-174，127），确定后即可完成第十条斜线的绘制。
绘制正五边形的步骤如下：
①使用直线命令，在命令行中输入L，然后按空格键确定，在绘图区中指定第一点，当提示下一点时输入坐标（＠298，216），确定后即可完成正五边形左上边第一条斜线的绘制。
②再次输入坐标（＠298，-216），确定后即可完成第二条斜线的绘制。
③再次输入坐标（＠-114，-350），确定后即可完成第三条斜线的绘制。
④再次输入坐标（＠-368，0），确定后即可完成第四条横线的绘制。
⑤再次输入坐标（＠-114，350），确定后即可完成第五条斜线的绘制。
3.1.3 极坐标系
在平面内由极点、极轴和极径组成的坐标系称为极坐标系。在平面上取定一点O，称为极点。从点O出发引一条射线OX，称为极轴。再取定一个长度单位，通常规定角度取逆时针方向为正。这样，平面上任意一点P的位置就可以用线段OP的长度ρ以及从OX到OP的角度θ来确定，有序数对（ρ，θ）就称为点P的极坐标，记为P（ρ，θ）；ρ称为点P的极径，θ称为点P的极角，如图3-6所示。
在AutoCAD中要表达极坐标，需在命令行中输入角括号（＜）。在默认情况下，角度按逆时针方向增大，按顺时针方向减小。要指定顺时针方向，需为角度输入负值。例如，输入1＜315和1＜-45代表相同的点。极坐标的输入包括绝对极坐标输入和相对极坐标输入。
1.绝对极坐标输入
当知道点的准确距离和角度坐标时，在一般情况下使用绝对极坐标。绝对极坐标从UCS原点（0，0）开始测量，此原点是X轴和Y轴的交点。
使用动态输入，可以使用“＃”前缀指定绝对坐标。如果在命令行而不是在工具提示中输入“动态输入”坐标，则不使用“＃”前缀。例如，输入＃3＜45指定一点，此点距离原点有3个单位，并且与X轴成45°。命令行提示如下：
绘制的线段如图3-7所示。
图3-6 极坐标的定义
图3-7 以绝对极坐标方式绘制线段
2.相对极坐标输入
相对极坐标是基于上一个输入点而确定的。如果知道某点与前一点的位置关系，则可使用相对极坐标来输入。
要输入相对极坐标，需在坐标前面添加一个“＠”符号。例如，输入＠1＜45来指定一点，此点距离上一个指定点有1个单位，并且与X轴成45°。
例如，使用相对极坐标来绘制两条线段，这两条线段都是从标有上一点的位置开始的。命令行提示如下：
绘制的两条线段如图3-8所示。
图3-8 以相对极坐标方式绘制线段
动手操练——利用极坐标绘制五角星和多边形
利用相对极坐标绘制五角星和正五边形，如图3-9所示。
图3-9 利用相对极坐标绘制五角星和正五边形
操作步骤
绘制五角星的步骤如下：
①新建文件进入AutoCAD绘图环境中。
②使用直线命令，在命令行中输入L，然后按空格键确定，在绘图区中指定第一点，当提示下一点时输入坐标（＠216＜0），确定后即可完成五角星左上边第一条横线的绘制。
③再次输入坐标（＠216＜72），确定后即可完成第二条斜线的绘制。
④再次输入坐标（＠216＜-72），确定后即可完成第三条斜线的绘制。
⑤再次输入坐标（＠216＜0），确定后即可完成第四条横线的绘制。
⑥再次输入坐标（＠216＜-144），确定后即可完成第五条斜线的绘制。
⑦再次输入坐标（＠216＜-72），确定后即可完成第六条斜线的绘制。
⑧再次输入坐标（＠216＜144），确定后即可完成第七条斜线的绘制。
⑨再次输入坐标（＠216＜-144），确定后即可完成第八条斜线的绘制。
⑩再次输入坐标（＠216＜72），确定后即可完成第九条斜线的绘制。
⑪再次输入坐标（＠216＜144），确定后即可完成第十条斜线的绘制。
绘制正五边形的步骤如下：
①使用直线命令，在命令行中输入L，然后按空格键确定，在绘图区中指定第一点，当提示下一点时输入坐标（＠289＜36），确定后即可完成正五边形左上边第一条斜线的绘制。
②再次输入坐标（＠289＜-36），确定后即可完成第二条斜线的绘制。
③再次输入坐标（＠289＜-108），确定后即可完成第三条斜线的绘制。
④再次输入坐标（＠289＜180），确定后即可完成第四条横线的绘制。
⑤再次输入坐标（＠289＜108），确定后即可完成第五条斜线的绘制。
技巧点拨：
在输入笛卡儿坐标时，绘制直线可启用正交模式。如五角星上边两条直线，在打开正交模式的状态下，用光标指引向右的方向，直接输入216代替（＠216，0）更加方便、快捷；再如正五边形下边的直线，在启用正交模式后，用光标指引向左的方向，直接输入368代替（＠-368，0）更加方便操作。在输入极坐标时，直线同样可启用正交模式，用光标指引直线的方向，直接输入216代替（＠216＜0）更加方便、快捷，输入289代替（＠289＜180）更加方便操作。