认识三维坐标系：从基础到实战

1.坐标系

AutoCAD 2020提供有2个坐标系：一个称为世界坐标系（WCS），另一个称为用户坐标系（UCS）。默认状态时，AutoCAD 2020的坐标系是WCS，且是唯一的、固定不变的通常用于二维绘图。

UCS是用于坐标输入、平面操作和查看对象的一种可移动坐标系。移动后的坐标系相对于WCS而言，就是创建的UCS。大多数编辑命令平面取决于当前UCS的位置和方向，二维对象将绘制在当前UCS的XY平面上。

在三维坐标系中，如果已知X轴和Y轴的方向，可以使用右手定则确定Z轴的正方向。如图11-1（a）所示。同时，使用右手定则也可以确定三维空间中绕坐标轴旋转的默认正方向：将右手拇指指向轴的正方向，卷曲其余四指，右手四指所指示的方向即轴的正旋转方向，如图11-1（b）所示。

图11-1　右手定则

2.建立UCS

1）命令的启用方法

图11-2　功能区【坐标】面板

（1）功能区：单击【常用】→【坐标】或【视图】→【坐标】，如图11-2所示。

（2）菜单栏：单击【工具】→【新建UCS】。

（3）工具栏：单击相应按钮按不同方式建立UCS。

（4）命令行：输入UCS，按〈Enter〉键。

执行UCS命令后，命令行的提示如下。

指定UCS的原点或[面（F）/命名（NA）/对象（OB）/上一个（P）/视图（V）/世界（W）/X/Y/Z/Z轴（ZA）]＜世界＞：(www.xing528.com)

2）UCS工具栏

进行UCS变换可以改变UCS原点的位置和3个坐标轴的方向。UCS变换的方式非常多，可以利用UCS工具栏进行操作。UCS工具栏如图11-3所示，各按钮功能如下。

（1）【UCS按钮】：指定一点作为新坐标原点，系统则将UCS平移到该点。

（2）【世界UCS】：从当前的用户坐标系恢复到世界坐标系。

（3）【上一个UCS】：系统将恢复上一个UCS，在当前任务中最多可返回10个。

（4）【面UCS】：将UCS动态对齐到三维对象的面。将光标移到某个面上以预览UCS的对齐方式。也可以选择并拖动UCS图标（或者从原点夹点菜单选择【移动并对齐】）来将UCS与面动态对齐。

（5）【对象UCS】：通过指定一个对象来创建一个新的UCS，坐标系的实际定位则取决于所选择的对象。此按钮不能用于下列对象中三维多段线、三维网格和构造线。

图11-3　UCS工具栏

（6）【视图UCS】：通过将新UCS的XY平面设为与屏幕平行，原点保持不变来创建一个新的UCS。

（7）【原点UCS】：通过平移当前UCS的原点来创建一个新的UCS。

（8）【Z轴矢量UCS】：指定2个点，系统将以所指定的两点方向作为Z轴正方向创建新的UCS。

（9）【三点UCS】：指定3个点创建新的UCS。用户所指定的第一点为坐标原点，所指定的第一点与第二点方向即为X轴正方向，所指定的第一点与第三点方向即为Y轴正方向。

（10）【X、Y、Z轴旋转UCS】：输入旋转角度，按〈Enter〉键，系统将通过绕指定旋转轴转过指定的角度创建新的UCS。

（11）【应用UCS】：其他视口保存有不同的UCS时，将当前UCS设置应用到指定的视口或所有活动视口。UCSVP系统变量确定UCS是否随视口一起保存。