第3章 AutoCAD坐标系与简单几何对象的绘制

第3章AutoCAD坐标与简单几何对象的绘制教学目的与要求:通过本章的学习，读者应掌握在AutoCAD2008中绘制二维图形对象的基本方法，绘制点对象，直线、射线和构造线，矩形和正多边形，以及圆、圆弧、椭圆和椭圆弧对象的绘制方法。教学重点与难点:坐标的表示方法AutoCAD2008中绘制二维图形对象的基本方法绘制点对象，直线、射线和构造线绘制矩形和正多边形绘制圆、圆弧、椭圆和椭圆弧对象本章知识点使用坐标系绘图方法绘制点对象绘制直线绘制射线绘制构造线绘制矩形绘制正多边形绘制圆绘制圆弧绘制椭圆绘制椭圆弧CAD热键A画圆弧B定义图块C画圆D标注样式管理器E删除F倒圆角H图案填充I插入图块L画直线M移动O偏移P平移R重画(屏幕刷新)S拉伸T多行文本标注U恢复上一次操作V命名视图W写(保存)块X分解Z缩放G对象编组PL绘制多段线ML绘制多线XL绘制构造线POL绘制多边形REC绘制矩形CHA倒斜角MI镜像TR修剪BR打断RO旋转AR阵列LEN改变实体长度REG面域CO复制SPL绘制样条曲线PO绘制单点RAY绘制射线3.1使用坐标系在绘图过程中要精确定位某个对象时，必须以某个坐标系作为参照，以便精确拾取点的位置。通过AutoCAD的坐标系可以提供精确绘制图形的方法，可以按照非常高的精度标准，准确地设计并绘制图形。认识世界坐标系与用户坐标系坐标的表示方法创建坐标系3.1.1认识世界坐标系与用户坐标系坐标(x,y)是表示点的最基本方法。在AutoCAD中，坐标系分为世界坐标系(WCS)和用户坐标系(UCS)。两种坐标系下都可以通过坐标(x,y)来精确定位点。默认情况下，在开始绘制新图形时，当前坐标系为世界坐标系即WCS，它包括X轴和Y轴(如果在三维空间工作，还有一个Z轴)。WCS坐标轴的交汇处显示“口”形标记，但坐标原点并不在坐标系的交汇点，而位于图形窗口的左下角，所有的位移都是相对于原点计算的，并且沿X轴正向及Y轴正向的位移规定为正方向。在AutoCAD中，为了能够更好地辅助绘图，经常需要修改坐标系的原点和方向，这时世界坐标系将变为用户坐标系即UCS。UCS的原点以及X轴、Y轴、Z轴方向都可以移动及旋转，甚至可以依赖于图形中某个特定的对象。尽管用户坐标系中3个轴之间仍然互相垂直，但是在方向及位置上却都更灵活。另外，UCS没有“口”形标记。3.1.2坐标的表示方法在AutoCAD2008中，点的坐标可以使用绝对直角坐标、绝对极坐标、相对直角坐标和相对极坐标4种方法表示，它们的特点如下。绝对直角坐标：是从点(0,0)或(0,0,0)出发的位移，可以使用分数、小数或科学记数等形式表示点的X轴、Y轴、Z坐标值，坐标间用逗号隔开，例如点(8.3,5.8)和(3.0,5.2,8.8)等。绝对极坐标：是从点(0,0)或(0,0,0)出发的位移，但给定的是距离和角度，其中距离和角度用“”分开，且规定X轴正向为0°，Y轴正向为90°，例如点(4.2760)、(3430)等。注：距离应为正值，不可为负值！角度可为正值，也可为负值（以逆时针方向测量角度为正）！相对直角坐标和相对极坐标：相对坐标是指相对于某一点的X轴和Y轴位移，或距离和角度。它的表示方法是在绝对坐标表达方式前加上“@”号，如(@–13,8)和(@1124)。其中，相对极坐标中的角度是新点和上一点连线与X轴的夹角。3.1.3创建用户坐标系在命令行输入UCS，命令行提示如下：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：提示列出创建用户坐标系的各种类型，其各选项含义如下：（1）新建(N)：选择该选项，命令行窗口出现如下提示：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：该提示提供了7种方式创建用户坐标系。1）原点：该选项用于设置UCS的原点，通过直接输入坐标移动当前的原点，保持其X，Y和Z轴方向不变，从而定义新的UCS。2）Z轴(ZA)：该选项用于定义Z轴的正方向来设置当前的XY平面。3）三点(3)：该选项通过使用3个点确定的平面来定义用户坐标系。4）对象(OB)：该选项通过确定一个已存在的图形对象来建立一个新的UCS坐标系，用户可以选择的对象及确定用户坐标系的规则如表3.1所示。5）面(F)：该选项通过选择一个实体的平面作为新坐标系的XOY面。6）视图(V)：该选项以垂直观察方向（平行于屏幕）的平面为XY平面，建立新的坐标系，UCS的原点保存不变。7）X/Y/Z：该选项用于将原坐标系坐标平面分别绕X，Y，Z轴旋转而形成新的坐标系。表3.1通过选择对象来定义UCS的规则（2）移动(M)：该选项通过移动坐标系原点的位置来建立新的用户坐标系。（3）正交(G)：该选项用于指定系统提供的6个正交UCS中的一个。这6个正交UCS包括俯视、仰视、主视、后视、左视和右视。（4）上一个(P)：该选项用于恢复上一个UCS，AutoCAD可保存创建的最后10个坐标系。（5）恢复(R)：该选项用于调用一个已存入系统文件中的UCS坐标系。（6）保存(S)：该选项用于把当前的UCS按指定的名称保存，以后可以根据名称调用。（7）删除(D)：该选项用于从已保存的UCS列表中删除指定的UCS。如果要删除多个UCS名称，可在命令行中输入通配符，或在名称之间用逗号隔开。（8）应用(A)：该选项可以将当前的UCS应用到当前视口、指定视口或全部视口。（9）?：该选项用于列表显示所有用户坐标系的名称、原点坐标及坐标轴的方向矢量等。（10）世界(W)：该选项用于将当前用户坐标系设置为世界坐标系。3.2绘图方法为了满足不同用户的需要，使操作更加灵活方便，AutoCAD2008提供了多种方法来实现相同的功能。例如，可以使用“绘图”菜单、“绘图”工具栏、“屏幕菜单”和绘图命令4种方法来绘制基本图形对象。绘图菜单绘图工具栏屏幕菜单绘图命令3.2.1绘图菜单绘图菜单是绘制图形最基本、最常用的方法，其中包含了AutoCAD2008的大部分绘图命令。选择该菜单中的命令或子命令，可绘制出相应的二维图形。3.2.2绘图工具栏“绘图”工具栏中的每个工具按钮都与“绘图”菜单中的绘图命令相对应，是图形化的绘图命令。直线多段线修订云线圆弧样条曲线椭圆弧构造线矩形圆椭圆插入块创建块点填充图案渐变色多行文字多边形表面域3.2.3屏幕菜单“屏幕菜单”是AutoCAD2008的另一种菜单形式。选择其中的“工具1”和“工具2”子菜单，可以使用绘图相关工具。“工具1”和“工具2”子菜单中的每个命令分别与AutoCAD2008的绘图命令相对应。默认情况下，系统不显示“屏幕菜单”，但可以通过选择“工具”|“选项”命令，打开“选项”对话框，在“显示”选项卡的“窗口元素”选项组中选中“显示屏幕菜单”复选框将其显示。3.2.4绘图命令使用绘图命令也可以绘制图形，在命令提示行中输入绘图命令，按Enter键，并根据命令行的提示信息进行绘图操作。这种方法快捷，准确性高，但要求掌握绘图命令及其选择项的具体用法。AutoCAD2008在实际绘图时，采用命令行工作机制，以命令的方式实现用户与系统的信息交互，而前面介绍的3种绘图方法是为了方便操作而设置的，是3种不同的调用绘图命令的方式。3.3绘制点对象在AutoCAD2008中，点对象有单点、多点、定数等分和定距等分4种。选择“绘图”|“点”|“单点”命令，可以在绘图窗口中一次指定一个点。选择“绘图”|“点”|“多点”命令，可以在绘图窗口中一次指定多个点，最后可按Esc键结束。选择“绘图”|“点”|“定数等分”命令，可以在指定的对象上绘制等分点或者在等分点处插入块。选择“绘图”|“点”|“定距等分”命令，可以在指定的对象上按指定的长度绘制点或者插入块。附:点样式的设置方法:单击“格式”菜单下的“点样式”命令.在“命令:”提示符下输入DDptype,回车或按空格键.3.4绘制直线“直线”是各种绘图中最常用、最简单的一类图形对象，只要指定了起点和终点即可绘制一条直线。在AutoCAD中，可以用二维坐标(x,y)或三维坐标(x,y,z)来指定端点，也可以混合使用二维坐标和三维坐标。如果输入二维坐标，AutoCAD将会用当前的高度作为Z轴坐标值，默认值为0。选择“绘图”|“直线”命令(LINE)，或在“绘图”工具栏中单击“直线”按钮，可以绘制直线。3.5绘制射线射线为一端固定，另一端无限延伸的直线。选择“绘图”|“射线”命令(RAY)，指定射线的起点和通过点即可绘制一条射线。在AutoCAD中，射线主要用于绘制辅助线。指定射线的起点后，可在“指定通过点:”提示下指定多个通过点，绘制以起点为端点的多条射线，直到按Esc键或Enter键退出为止。3.6绘制构造线构造线为两端可以无限延伸的直线，没有起点和终点，可以放置在三维空间的任何地方，主要用于绘制辅助线。选择“绘图”|“构造线”命令(XLINE)，或在“绘图”工具栏中单击“构造线”按钮，都可绘制构造线。在本章的上机实验中，将具体介绍它的用法。3.7绘制矩形在AutoCAD中，可以使用“矩形”命令绘制矩形。选择“绘图”|“矩形”命令(RECTANGLE)，或在“绘图”工具栏中单击“矩形”按钮，即可绘制出倒角矩形、圆角矩形、有厚度的矩形等多种矩形。第一角点A第二角点B倒角矩形圆角矩形有厚度矩形有宽度矩形3.8绘制正多边形在AutoCAD中，可以使用“正多边形”命令绘制正多边形。选择“绘图”|“正多边形”命令(POLYGON)，或在“绘图”工具栏中单击“正多边形”按钮，可以绘制边数为3~1024的正多边形。3.9绘制圆选择“绘图”|“圆”命令中的子命令，或单击“绘图”工具栏中的“圆”按钮即可绘制圆。在AutoCAD2008中，可以使用6种方法绘制圆。指定圆心和半径指定圆心和直径指定两点OAOBA指定3点指定两个相切对象和半径指定3个相切对象ABAOOOll3.10绘制圆弧选择“绘图”|“圆弧”命令中的子命令，或单击“绘图”工具栏中的“圆弧”按钮，即可绘制圆弧。A梅花BECD3.11绘制椭圆选择“绘图”|“椭圆”子菜单中的命令，或单击“绘图”工具栏中的“椭圆”按钮，即可绘制椭圆。可以选择“绘图”|“椭圆”|“中心点”命令，指定椭圆中心、一个轴的端点(主轴)以及另一个轴的半轴长度绘制椭圆；也可以选择“绘图”|“椭圆”|“轴、端点”命令，指定一个轴的两个端点(主轴)和另一个轴的半轴长度绘制椭圆。椭圆中心点椭圆另一轴的半轴长度椭圆主轴的端点主轴的第二个端点主轴的第一个端点另一个轴的半轴长度3.12绘制椭圆弧在AutoCAD2008中，椭圆弧的绘图命令和椭圆的绘图命令都是ELLIPSE，但命令行的提示不同。选择“绘图”|“椭圆”|“圆弧”命令，或在“绘图”工具栏中单击“椭圆弧”按钮，都可绘制椭圆弧。布置作业第一次作业1.填空题（1）一个完整的AutoCAD的操作界面，包括（）、绘图区、（）、菜单栏、（）、坐标系图标、（）、（）、状态栏和滚动条等。（2）设置AutoCAD系统环境的命令是（）。默认的背景色是（）。2.简答题（1）AutoCAD的功能有哪些？（2）试比较绝对直角坐标系统、相对直角坐标系统、绝对极坐标系统和相对极坐标系统的区别。第二次作业1.填空题（1）AutoCAD2008中，创建点的方法有4种，分别为绘制（）、（）、定数等分点和（）。（2）在绘制墙线时，首先应设置（）样式，最后执行（）命令绘制墙线。（3）直线命令为（）；圆弧命令为（）；多线命令为（）。（4）利用正多边形命令可以绘制由（）条边组成的正多边形。2.选择题（1）以下（）是AutoCAD2007系统默认的绘制圆的方法。A．圆心、半径法B．圆心、直径法C．两点法D．三点法（2）当使用LINE命令封闭多边形时，最快的方法是（）。A．输入C回车B．输入B回车C．输入PLOT回车D．输入DRAW回车（3）CIRCLE命令中的