第1章 三维绘图基础 3
柱坐标用（L 图1-4 柱坐标示意图 3. 球坐标形式 球坐标用（L 图1-5 球坐标示意图 4．相对坐标形式 以上三种坐标形式都是相对于坐标系原点而言的，也可以称为绝对坐标。此外，AutoCAD还可以使用相对坐标形式。所谓相对坐标，在连续指定两个点的位置时，第二点以第一点为 4 AutoCAD 2002三维绘图教程 基点所得到的相对坐标形式。相对坐标可以用直角坐标、柱坐标或球坐标表示，但要在坐标 前加“@”符号。例如，某条直线起点的绝对坐标为（3，2，4），终点的绝对坐标为 （8，7，7），则终点相对于起点的相对坐标为（@5，5，3），如图1-6所示。 图1-6 相对坐标示意图 1.1.3 构造平面与标高 1. 构造平面 构造平面是AutoCAD三维空间中一个特定的平面，一般为三维坐标系中的XOY平面。构造平面主要用于放置二维对象和对齐三维对象。通常，创建的二维对象都位于构造平面上，栅格也显示在构造平面上，如图1-7所示。 图1-7 构造平面示意图 三维绘图时，如果没有指定Z轴坐标，或直接使用光标在屏幕上拾取点，则该点的Z坐标将与构造平面的标高保持一致。默认情况下，构造平面为三维坐标系中的XOY平面，即构造平面的标高为0。也可以改变构造平面的标高，可直接在与XOY平面相平行的平面上绘 图。 2．标高 第1章 三维绘图基础 5 标高是指AutoCAD中默认的Z坐标值，默认情况下的标高值为0。当在命令行中只输入坐标点的x、y值，或使用光标在屏幕上拾取点时，AutoCAD自动将该点的Z坐标值指定为当前的标高值。 设置标高的命令调用方式和执行过程为： z 命令行：ELEV 命令:ELEV 指定新的默认标高 <0.0000>: 指定新的默认厚度 <0.0000>: 使用ELEV命令，可以重新设置当前的默认标高和默认厚度。其中厚度的概念详见第2章。 注意：当坐标系发生变化时，AutoCAD自动将标高设置为零。 AutoCAD将标高值保存在系统变量ELEVATION中，可以直接修改该系统变量，从而改变当前的标高设置。 1.2 世界坐标系和用户坐标系 在AutoCAD的三维空间中，可以使用两种类型的三维坐标系。一种是固定不变的世界坐标系，一种是可移动的用户坐标系。可移动的用户坐标系对于输入坐标、建立图形平面和设置视图非常有用。对于用户坐标系，可以进行定义、保存、恢复、删除等操作。 1.2.1 世界坐标系和用户坐标系 1．世界坐标系（WCS） 在AutoCAD的每个图形文件中，都包含一个惟一的、固定不变的、不可删除的基本三维坐标系，这个坐标系被称为世界坐标系（WCS，World Coordinate System）。WCS为图形中所有的图形对象提供了一个统一的度量。 当使用其他坐标系时，可以直接使用世界坐标系的坐标，而不必更改当前坐标系。使用方式是在坐标前加“*”号，表示该坐标为世界坐标。例如，无论在哪个坐标系中，坐标（*10，10，10）都表示世界坐标系的点（10，10，10）。 2．用户坐标系（UCS） 在一个图形文件中，除了WCS之外，AutoCAD还可以定义多个用户坐标系（UCS，User Coordinate System）。顾名思义，用户坐标系是可以由用户自行定义的一种坐标系。在AutoCAD的三维空间中，可以在任意位置和方向指定坐标系的原点、XOY平面和Z轴，从而得到一个新的用户坐标系。 6 AutoCAD 2002三维绘图教程 1.2.2 创建用户坐标系 在AutoCAD中，可以使用多种方法创建UCS，新建的UCS将成为当前UCS。 新建UCS的命令调用方式和执行过程为： z 菜单：“工具”→“新建UCS”→“世界”、“对象”、“面”、“视图”、“原点”、“Z轴矢量”、“三点”、“X”、“Y”、“Z”、“应用”。 z 工具栏：“UCS”→ z 命令行：UCS。 。 命令: UCS 当前 UCS 名称: *没有名称* 输入选项 [新建(N)/移动(M)/正交(G)/上一个(P)/恢复(R)/保存(S)/删除(D)/应用(A)/?/世界(W)] <世界>: n 指定新 UCS 的原点或 [Z 轴(ZA)/三点(3)/对象(OB)/面(F)/视图(V)/X/Y/Z] <0,0,0>: UCS命令包括以下几种命令选项： （1）选择“世界（W）”命令选项，可以将当前UCS设置为WCS。 （2）选择“新建（N）”命令选项，可以直接指定新UCS的原点，AutoCAD将根据原来UCS的X、Y和Z轴方向和新的原点定义新的UCS，即相当于平移原来的UCS，如图1-8所示。 （3）选择“新建（N）”命令选项，然后选择“Z轴（ZA）”命令选项，可以指定Z轴正半轴，从而定义新UCS。 首先需要指定新UCS的原点，原来的UCS将平移到该原点处。然后指定新建UCSZ轴正半轴上的点，从而确定新建UCS的方向，如图1-9所示。 图1-8 指定原点创建UCS 图1-9 指定Z轴创建UCS （4）选择“新建（N）”命令选项，然后选择“三点（3）”命令选项，可以指定新UCS的原点及其X和Y轴的正方向，AutoCAD将根据右手定则确定Z轴。 用户依次指定新UCS的原点、X轴正方向上一点和Y轴正方向上一点，AutoCAD根据这三点得到UCS的XY平面，然后由右手定则自动确定UCS的Z轴，如图1-10所示。 第1章 三维绘图基础 7 图1-10 指定三点创建UCS （5）选择“新建（N）”命令选项，然后选择“对象（OB）”命令选项，AutoCAD将根据用户指定的对象定义UCS。 在图形中选择图形对象时，AutoCAD根据不同的对象类型选择相应的方法定义UCS，其中新UCS的Z轴正方向与选定对象的正法向保持一致，一些典型的定义方法见表1-1。 表1.1 根据对象定义UCS的方法 对 象 点 直线 宽线 圆弧 圆 二维多段线 二维填充 标注 三维面 形、文字、块参照、属性定义 定义方法 新建UCS的原点将位于该点。 新建UCS的原点位于离选择点最近的端点，AutoCAD 选择新的X轴使该直线位于新UCS的XZ平面中，并且使该直线的第二个端点在新UCS中Y坐标为零。 新建UCS的原点位于宽线的起点，X轴沿宽线的中心线方向。 新建UCS的原点位于圆弧的圆心，X轴通过距离选择点最近的圆弧端点。新建UCS的原点位于圆的圆心，X轴通过选择点。 新建UCS的原点位于多段线的起点，X 轴沿起点到下一顶点的方向。 新建UCS的原点位于二维填充的第一点，新X轴沿前两点之间的连线方向。 新建UCS的原点位于标注文字的中点，X轴的方向平行于绘制该标注时生效的UCS的X轴。 新建UCS的原点位于三维面的第一点，X 轴沿前两点的连线方向，Y 的正方向取自第一点和第四点，Z 轴由右手定则确定。 新建UCS的原点位于该对象的插入点，X轴由对象绕其拉伸方向旋转定义，用于建立新UCS的对象在新UCS中的旋转角度为零。 选择圆对象创建UCS的示例如图1-11所示。 （6）选择“新建（N）”命令选项，然后选择“面（F）”命令选项，可以选择实体对象中的面定义UCS。 用户可以选择实体对象上的任意一个面，被选中的面将亮显，如果此时选择命令提示后的“接受”选项，则AutoCAD将该面作为UCS的XOY面，X轴将与最近的边对齐，从而
AutoCAD2002三维绘图教程
