AutoCAD的坐标知识

坐标对于图形对象在AutoCAD中精确定位至关重要。在AutoCAD中，根据坐标表示方式的不同，坐标系可分为笛卡儿坐标系（直角坐标）和极坐标系；根据原点位置的不同，坐标系可分为世界坐标系（WCS）和用户坐标系（UCS）；另外，在输入连续点时，根据参照的不同，输入坐标分为绝对坐标和相对坐标。

【笛卡儿坐标系和极坐标系】

笛卡儿坐标系亦称直坐标系，在二维状态下，使用通过坐标原点O的一对互相垂直的两坐标轴（X轴和Y轴）划分绘图区域。在此环境下，绘图区域中的每一个点的坐标均可以使用（X，Y）表示，其中 X 值代表点到Y轴的垂直距离，取正值说明点位于Y轴的右侧，取负值说明点位于Y轴左侧；Y值代表点到X轴的垂直距离，取正值说明点位于X轴的上方，取负值说明点位于X轴下方。例如点（3，-5）的位置，在Y轴右侧距离Y轴3个单位，在X轴下方距离X轴5个单位，如图1-5所示。

极坐标的原点位置定义与笛卡儿坐标相同，但使用距离和角度来表示绘图区域上的点。极坐标的表示方法为（距离＜角度），距离永远为正值；角度取值则在0°到360°之间，以水平右向为0°，逆时针计量。可以把绘图区域想象成为一个以原点为中心，所有不同半径同心圆组成的区域，距离即点到原点的连线距离；角度即点到原点的连线与0°线（X轴正向）之间夹角。例如点（3＜225）表示该点距原点距离为3个单位，与水平右向0°线之间夹角为225°，如图1-6所示。

图1-5 笛卡儿坐标

图1-6 极坐标

【世界坐标系（WCS）和用户坐标系（UCS）】

世界坐标系（World Coordinate System，简称WCS）是由三个垂直并相交的坐标轴X轴、Y轴和Z轴构成，一般显示在绘图区域的左下角，如图1-7所示。X轴和Y轴的交点就是坐标原点O，X轴正方向为水平向右，Y轴正方向为垂直向上，Z轴正方向为垂直于XOY平面，指向操作者。在二维绘图状态下，Z轴是不可见的。世界坐标系是一个固定不变的坐标系，其坐标原点和坐标轴方向都不会改变，是系统默认的坐标系。

图1-7 世界坐标系在绘图区域上的显示

当进行复杂绘图操作，尤其是三维造型操作时，固定不变的世界坐标系已经无法满足用户的需要，故而AutoCAD定义一个可以移动的用户坐标系（User Coordinate System，简称UCS），用户可以在需要的位置上设置原点和坐标轴的方向，更加便于绘图。

在默认情况下，用户坐标系和世界坐标系完全重合。

新建用户坐标系的方法如下。

● 下拉菜单：选择“工具＞新建UCS”命令；

● 命令名：UCS↙。

【绝对坐标和相对坐标】

当连续进行点输入时，可以采用输入绝对坐标或输入相对坐标两种方式，二者之间的不同在于：输入点基于不同的参照对象。

绝对坐标是以当前坐标原点为基点所获得的坐标值，如（3，-5）、（3＜225）、（0，100）均为绝对坐标。

相对坐标则是相对于前面输入的一点为参照所获得的坐标值，表示方法是在坐标值前面加一个“@”符号。如相对直角坐标表示为（@3，-5）；相对极坐标表示为（@3＜225）。

举例说明。绘制一条直线，两端点的坐标分别为（2，3）和（3，5）。调用绘制直线的命令LINE，命令行提示：

    命令：_line指定第一点：2,3              （输入第一点的绝对坐标）
    指定下一点或 [放弃（U）]：

如果使用绝对坐标输入，直接输入（3，5），就可以绘出直线。

如果使用相对坐标输入，可知（3，5）相对于（2，3）的X轴增量为1，Y轴增量为2，故而输入相对坐标（@1，2）就可以绘出直线。

相对坐标的存在是具有很强的实用意义的。比如绘制图纸时，往往需要输入大量的关键点的坐标，倘若任何点的绝对坐标都为已知，自然可以完成输入，但通常的情况下，有些点的绝对坐标难以获得或者其绝对坐标并不重要，绘图者和设计者更为关心相关联的关键点之间的相对位置，这时候，相对坐标就有了很大的用处。

【输入坐标的方式】

在AutoCAD 2009绘图环境下，输入坐标的方式包括直角坐标输入和极坐标输入。

直角坐标输入又包括绝对直角坐标和相对直角坐标。绝对直角坐标是指相对于坐标原点的坐标，要使用该指定方法指定点，应输入逗号隔开的X、Y和Z值，即用“X、Y、Z”表示。当绘制二维平面图形，因在XY平面上绘图，其Z值为0，可省略而不必输入0，仅输入X和Y值及“X、Y”。相对直角坐标是基于上一个输入点而言，以某点相对于另一特定点的相对位置定义该点的位置。相对特定坐标点（X、Y、Z）增量为（nX、nY、nZ）的坐标点的输入格式为@ nX、nY、nZ。对于二维平面，其相对坐标输入格式为“@X、Y”，“@”字符表示使用相对坐标输入。

极坐标输入包括绝对极坐标和相对极坐标。绝对极坐标方式是相对于坐标原点的极坐标。例如，坐标“5＜45”是指从X轴正方向逆时针旋转45°，距离原点5个图形单位的点。相对极坐标是以某一特定点为参考极点，输入相对于参考极点的距离和角度来定义一个点的位置，其使用格式为“@距离＜角度”。例如，坐标“@100＜135”是表示相对于前一点距离为100个图形单位，角度为135°的一个点。