使用精确绘图工具

第2章
使用精确绘图工具
当一个设计者要使用AutoCAD绘制图形时，首先要求绘制出的图形能够精确表达设计思想件。

AutoCAD提供了多种工具，帮助用快速而精确的生成图形。

2.1使用坐标和坐标系
坐标和坐标系是精确绘制图形的主要方法，只有熟练使用坐标和坐标系才能快速而准确的绘图。

AutoCAD提供几种坐标系以便输入。

2.1.1坐标系
在默认的状态下，AutoCAD使用一套固定坐标系，该坐标系是以X轴的正方向向右递增、Y轴的正方向向上递增、Z轴垂直于XY平面沿向外的正方向递增。

这套坐标系为世界坐标系（简称WCS）。

世界坐标系(WCS)总是存在于每一个设计的图形之中，并且不可更改。

任意打开或新建一张AutoCAD图纸，可以看到如图2-1所示的世界坐标系WCS的图标，该图标指明了X轴和Y轴以及它们的正方向，在两轴的相交处为原点。

图2-1WCS坐标系图标
相对于世界坐标系WCS，可以创建用户坐标系（简称UCS）。

这是一个可移动的坐标系。

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UCS 对于输入坐标、定义图形平面和设置视图非常有用。

改变UCS 并不改变视点。

只改变坐标系的方向和倾斜。

创建三维对象时，可以重新定位UCS 来简化工作。

如图2-2所示，UCS坐标系的图标。

图2-2UCS坐标系图标
在实际使用中UCS坐标系是可以任意倾斜及旋转的，UCS坐标系的图标形态也是根据用户的定义而呈现不同形态。

AutoCAD确定坐标点的位置时，提供了以下几种坐标输入方法：直角坐标、极坐标、柱面坐标和球坐标。

2.1.2二维坐标输入
直角坐标就是表示法是我们在生活中常用的坐标表示法，通过在二维平面上建立两个相互垂直的坐标轴的距离来指定点的位置。

在AutoCAD中它被分为了两种表示方法：绝对坐标和相对坐标。

1.绝对直角坐标
绝对直角坐标就是我们在确定直线、圆弧等图形对象的每一点的X、Y、Z坐标值时，都是以原点作为参照对象的。

在AutoCAD中的表示方法是：X，Y，Z，例如，70，82，46和123，89，-32都是正确的表示方法。

在二维平面中Z轴的坐标缺省为0或缺省为当前高度，仅输入X轴和Y轴的值也是可以的。

例如-100，0。

2.相对直角坐标
相对坐标则是我们在绘图时根据上一点的坐标来确定下一点的坐标。

这样的表示方法较为灵活和简便。

它的表示方法为＠X，Y，Z。

例如，＠116,155,0。

3. 实习例题：直角坐标中绝对坐标和相对坐标的使用方法（见图2-3）
第二章使用精确绘图工具16
图2-3边长为100的正方形
操作步骤：
单击“绘图”工具栏的按钮（发出绘制直线的命令）
在命令窗口中输入0,0（利用绝对坐标指定正方形的第一点）
在命令窗口中输入100，0（利用绝对坐标画底的水平线）
在命令窗口中输入100，100（利用绝对坐标画垂直线）
在命令窗口中输入0，100
在命令窗口中输入0，0（到此我们使用绝对坐标画了一个连长为100的正方形）
在命令窗口中输入50，0（利用绝对坐标确定菱形第一点）
在命令窗口中输入＠50，50（利用相对坐标确定菱形的第二点）
在命令窗口中输入＠-50，50
在命令窗口中输入＠-50，-50
在命令窗口中输入＠50，-50（到此我们将以上所示的图形绘制完毕）
4. 绝对极坐标坐标
极坐标是以一条水平的极轴为基线，空间中所有的点都是以这点到原点的距离以及点和极轴的角度来表示的。

它也被分为了两种表示方法：绝对坐标和相对坐标。

一般来说用直角坐标表示法较容易绘制已知X轴和Y轴的对象，而用极坐标则较容易绘制有角度的对象。

极坐标的绝对坐标在CAD中的表示方法是：距离＜角度。

距离是指点到原点的距离，
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角度是指点到极轴的角度。

5. 相对极坐标
极坐标的相对坐标在CAD中的表示方法是：＠距离＜角度。

距离是指输入点和上一点的相对距离，角度是指输入点和上一点的相对角度。

6. 实习例题：极坐标使用方法（见图2-4）
图2-4边长为100的正三角形
操作步骤：
单击“绘图”工具栏的按钮（发出绘制直线的命令）
在命令窗口中输入0＜0（利用绝对坐标指定正三角形的第一点）
在命令窗口中输入＠100＜0（利用相对坐标画正三角形的底边）
在命令窗口中输入＠100＜120
在命令窗口中输入＠100＜120（此时我们绘制了一个正三角形）
2.1.3三维坐标输入
以上所说的两种坐标输入应用于二维平面，AutoCAD还提供其他坐标的输入方法应用于三维空间。

1.三维直角坐标输入
三维直角坐标类似于前面的二维直角坐标，除了需指定(X,Y)的值外，还需指定（Z）轴的值。

同样三维直角坐标输入也有绝对坐标和相对坐标。

三维直角绝对坐标的输入方法是：X,Y,Z。

三维直角相对坐标的输入方法是：＠X,Y,Z。

2.实习例题：三维直角坐标的输入（见图2-5）
操作步骤：
命令：L
第二章使用精确绘图工具16
图2-5三维直角坐标输入
LINE 指定第一点: 0,0,0 （指定A点）
指定下一点或[放弃(U)]: @0,0,100（指定B点）
指定下一点或[放弃(U)]:（回车，结束“Line”命令）
2.1.4输入柱面坐标
柱坐标输入相当于二维极坐标输入的三维输入。

它在垂直于XY平面的轴上指定其他坐标。

柱坐标通过在XY平面中距UCS 原点的距离，在XY平面中与X轴所成的角度及其Z 值描述点。

柱面坐标的输入方法：X<与X 轴所成的角度,Z 。

同样，柱面坐标的输入方法也有绝对坐标和相对坐标。

相对坐标的表示方法就是在绝对坐标前加上一个“＠”符号。

实习例题：三维柱面坐标的输入（见图2-6）
图2-6 柱面坐标的输入
操作步骤：
命令：L
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LINE 指定第一点: 0,0,0（指定A点）
指定下一点或[放弃(U)]: @110<0,100（指定B点，在本例中线段AB在XY平面投影线
段与X轴的角度为0）
指定下一点或[放弃(U)]: （回车，结束“Line”命令）
2.1.5输入球坐标
维中的球坐标输入与二维中的极坐标输入类似。

通过指定距当前UCS原点的距离、与X 轴所成的角度（在XY平面中）及与XY平面所成的角度来定位点，每个角度前面加了一个左尖括号(<)。

球坐标的输入方法：X<与X 轴所成的角度<与XY 平面的所成的角度。

同样，球坐标也有绝对坐标和相对坐标。

相对坐标的表示方法就是在绝对坐标前加上一个“＠”符号。

实习例题：三维球坐标的输入（见图2-7）
图2-7 球坐标的输入
操作步骤：
命令：L
LINE 指定第一点: 0,0,0（指定A点）
指定下一点或[放弃(U)]: @100<45<60（线段AB在XY平面中的投影与X轴的角度为
45°，与XY平面的角度为60°）指定下一点或[放弃(U)]:（回车，结束“Line”命令）
第二章使用精确绘图工具16
2.2使用草图设置
在AutoCAD2000中，利用对象捕捉和追踪功能，用户可以快速精确地绘制图形。

在经常移动同等距离时，这种方法显得较为麻烦，AutoCAD提供了捕捉、栅格和正交等辅助绘图工具。

用户通过“工具”菜单下“草图设置”命令，即可打开如图2-8所示“草图设置”对话框。

2.2.1捕捉和栅格
捕捉和栅格是草图设置的第一个选项卡，设置进行捕捉和栅格设置。

在此选项卡内有四个区域。

捕捉来设置光标移动的间距。

按下状态栏的“捕捉”按钮、选中图2-8中“启用捕捉”复选框或按键盘上的F9就可以打开捕捉。

图2-8“草图设置”对话框
1. “捕捉”区设置捕捉间距
1)捕捉X轴间距（P）和捕捉Y轴间距（C）设置捕捉间距。

X轴和Y轴的间距一
般来说是等距的。

在绘制图2-3中边长为100的正方形时，将X轴和Y轴的间距设
为100，使用“L（直线）”命令直接在绘图区域中单击绘制图形，大提高绘图速度。

也可以将X轴和Y轴的距离设置为不相等，有时在这种状态下反而更利于我们作图。

2)角度（A）这是用来设置捕捉和栅格的旋转角。

例：将角度设置30度时，在绘图
区域中将出现如图2-9所示状态。

3)X基点（X）和Y基点（Y）设置捕捉的基点。

和Angel（角度）配合使用，使用
户按照该点旋转捕捉。

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图2-9 设置捕捉的旋转角
2. 栅格区域 栅格是点的矩形图案，延伸到指定为图形界限的整个区域。

使用栅格类似于在图形下放置一张坐标纸。

利用栅格可以对齐对象并直观显示对象之间的距离。

打开栅格的方法：按下状态栏的“栅格”按钮、选中图2-8中“启用栅格”复选框或按键盘的F7键。

栅格在X 方向和Y 方向上的间距可以不一样。

栅格的旋转角是在“捕捉”区中的“角度”框中设置。

3. 捕捉类型和样式 设置两种捕捉类型
1） 栅格捕捉
在栅格捕捉中有两种捕捉“矩形捕捉”和“等轴测捕捉”。

其中，“矩形捕捉”是默认的捕捉设置。

等轴测捕捉通过沿三个主轴（X 轴、Y 轴和Z 轴）对齐，等轴测图形从特殊视点模拟三维对象。

如图2-10所示，这就是利用等轴测捕捉绘制的边长为100的正方体。

2） 极轴捕捉
将捕捉设为极轴捕捉模式，那么光标可在极轴方向上精确移动。

此模式需配合“草图设置”中的第二个选项卡“极轴追踪”使用。

4. 极轴间距 在极轴上进行捕捉
只有选中极轴捕捉模式时，此文本框才可以使用。

这是设置光标在极轴方向上精确移动距离。

例如：将间距设为100时，光标如图2-11进行移动。

图2-10 利用等轴测绘制的正方体 图2-11 设置极轴捕捉
第二章使用精确绘图工具16 2.2.2极轴追踪
极轴追踪是“对象追踪”的一种。

当对象追踪打开时，屏幕上会出现“对齐路径”（出现设置的追踪线），如图2-12所示。

此外，对象捕捉追踪应对对象捕捉配合使用。

图2-12对齐路径
注意：“正交”模式将光标限制在水平或垂直（正交）轴上。

因为不能同时打开“正交”模式和极轴追踪，因此在“正交”模式打开时AutoCAD 会关闭“极轴追踪”。

如果
再次打开“极轴追踪”，AutoCAD 将关闭“正交”模式。

同样，如果打开“极轴捕捉”，
“捕捉”模式将自动关闭。

按下绘图区域“极轴”和“对象追踪”按钮、单击如图2-13中“启用极轴追踪”复选框或键盘上的F10键，均可以使用极轴追踪。

单击“极轴追踪”选项卡，出现如图2-13所示界面。

图2-13“极轴追踪”选项卡
这个选项卡中有三个区域，分别是以下含义：
1)极轴角设置
角增量选择或输入极轴角的递增角度。

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附加角除了角增量外，我们还可以添加非递增角度。

例如，若想追踪17度，单击“新建”按钮，输入17，就可以追踪17度的附加极轴角。

2)对象追踪设置
对象捕捉追踪设置有两种，缺省情况下，捕捉类型为“仅正交追踪”，用户也可以选择“用所有极轴角”设置追踪。

”
“仅正交追踪”是将追踪线限制在水平和垂直两个方向上。

而“用所有极轴角”则追踪的是通过“角增量”的“附加角”设置的所有角度。

3)极轴角测量单位
绝对（A）这是指我们平常用的极轴角都是上对于原点和极轴的。

相对上一段（R）使用这种方式绘图时，再绘制第二段线的时候，原点和极轴就移到了上一段线的端点。

例如，设置极轴角增量为60度，画一段长度为100、角度为60的线，再绘制第二条线段的时，如图2-14所示，此时可以清楚的看到极轴角的不同。

图2-14极轴角测量单位
2.2.3对象捕捉
1. 对象捕捉概述
对象捕捉将指定点限制在现有对象的确切位置上，例如中点或交点。

使用对象捕捉可以迅速定位对象上的精确位置，而不必知道坐标或绘制构造线。

AutoCAD向用户提供了一组工具帮助用户使用对象捕捉，这些工具被称为对象捕捉工具。

这些工具提供了在绘图过程中经常会用端点、中心、圆心等特殊点。

2. 对象捕捉模式
单击“对象捕捉”选项卡，出现如图2-15所示画面。

如何使用对象捕捉呢？很简单，只需要命令的状态下给AutoCAD系统一个捕捉模式，再将鼠标靠近所需的几何点后，AutoCAD 会自动捕捉到准确的点。

启用对象捕捉
选择此选框，对象捕捉开始使用，或者单击状态栏上的“对象捕捉”按钮或者按键盘上的F3键。

启用对象自动捕捉追踪
选择此选框，对象自动捕捉追踪开始使用，或者单击状态栏上的“对象追踪”按钮或者
按键盘上的F11键。

对象捕捉模式
下面详细介绍在图2-15中出现的每种捕捉模式的作用和特点：
1)端点（E）捕捉直线、弧或多段线离拾取点最近的端点，以及离拾取点最近的3D
面的封闭角点。

2)中点（M）捕捉直线、弧或多段线的中心。

3)圆心（C）捕捉圆、弧以及椭圆的圆心。

4)节点（N）捕捉用POINT命令绘制的点，包括尺寸的定义点。

图2-15对象捕捉
5)或象限点（Q）捕捉圆、弧以及椭圆上的0度、90度、180度、270度上的点
6)交点（I）捕捉直线、圆、弧以及椭圆等对象与另一个对象相交的点。

该捕捉模式
不能和“外观交点）”同时使用。

当我们在第一次拾取了一个对象时，在提示拾取
第二个对象捕捉的是两个对象真实或延伸的交点。

7)延伸点（E）当光标移出对象的端点时，会出现延对象的延长方向虚线。

8)插入点（I）捕捉块、外部参照及多行文字的基点。

9)垂直点（P）捕捉直线、圆、弧以及椭圆等对象上的一点，此点与上一对象成垂
直，可以是对象外的一点。

10)切点（T）捕捉和圆、弧以及椭圆相切的切点。

11)最近点（N）捕捉对象上最近的点。

12)外观交点（A）在二维图形中，若使用此捕捉模式效果和交点是一样的，但在三
维图形中，它可以捕捉看起来相交，但实际上不一定相交的点。

该捕捉模式不能和
“交点”同时使用。

13)平行线（P）在该模式下可以绘制平行线。

在使用此捕捉时，需注意，第一次出
现平行符号时切勿点击，移动鼠标直至第二次出现平行符号时再点击，此时绘出与
所选对象平行的平行线。

我们不仅可以用以上的方法进行对象捕捉，在“标准工具栏”中“对象捕捉”使用捕捉，还可以调用“对象捕捉”工具栏，如图2-16所示。

这两种方法和状态栏上的“对象捕捉”按钮不同，均是捕捉过后不再进行捕捉，除非再次选择。

图2-16“对象捕捉”工具栏
在“对象捕捉”工具栏，有几个工具是在“草图”对话框中没有的，下面介绍一下这几个工具的使用。

临时追踪点这是利用追踪的方法进行捕捉。

实习例题：利用Temporary Tracking point捕捉方法绘制圆（见图2-17）
图2-17 捕捉示例
操作步骤：
1)单击状态栏上的“对象捕捉”按钮，打开对象捕捉模式；
2)单击“Draw（绘图）”工具栏按钮，发出画圆的命令；
3)单击捕捉工具栏上的按钮，此时在命令行出现如下单词“指定临时对象追踪点:”；
4)这时利用对象捕捉，捕捉到一个圆的圆心，此时命令行出现“指定圆的圆心或[三
点(3P)/两点(2P)/相切、相切、半径(T)]:”仍指定圆心状态；
图2-18捕捉前状态图2-19捕捉时
5)此时再一次单击捕捉工具栏上的按钮，进行第二个圆心的追踪；
6)重复第4步，捕捉到另一个圆的圆心；
7)移动鼠标，直到图上同时出现如图2-19所示的两条追踪线时，单击。

8)这时在绘制所需的圆，结果应如图2-17所示。

捕捉自
实际上捕捉自并不是对象捕捉模式，但它经常与对象捕捉一起使用，所以在“对象捕捉”工具栏上也有此按钮。

2.3自动追踪
2.3.1自动追踪
其实在前面一节中我们已经用到了自动追踪。

“自动追踪”可以用指定的角度绘制对象，或者绘制与其他对象有特定关系的对象。

当自动追踪打开时，临时的对齐路径有助于以精确的位置和角度创建对象。

如图2-20所示。

对齐路径
图2-20自动追踪的对齐路径
实习例题：利用自动追踪在矩形中心绘制一个圆（见图2-21）
图2-21自动追踪矩形的中心
操作步骤：
将状态栏的“极轴”、“对象捕捉”和“对象追踪”三个按钮全处于打开状态；
在命令行中输入C （发出绘制圆的命令）；
将鼠标移动到水平线的中点停留一会，出现“＋”字及水平对齐路径；
再将鼠标移动到垂直线的中点停留一会，出现“＋”后及垂直对齐路径；
移动鼠标，直至两条对齐路径在绘图区域中同时出现，单击；
画圆，结果如图8-14所示。

从对象的捕捉点开始追踪之前，必须先设置对象捕捉。

“自动捕捉”靶框设置将控制多接近对齐路径时才显示对齐路径。

2.3.2自动追踪设置
设置自动追踪在“草图”对话框中的“极轴追踪”选项卡中设置。

如何设置角增量、附加角这里就不再赘述。

自动追踪包含两种追踪选项：极轴追踪和对象捕捉追踪。

使用极轴追踪进行追踪时，对齐路径是由相对于命令起点和端点的极轴角定义的。

在缺省情况下，对象捕捉追踪将设置为正交。

对齐路径将显示在已获取的对象点处0 度、90 度、180 度和270 度方向。

也就是说对象捕捉追踪只能追踪水平和垂直四个方向，而极轴追踪则是由极轴角控制的。

2.4点过滤
点过滤可以一次只指定一个坐标值，而暂时忽略其他的坐标值。

使用点过滤有两种方法：
1)在命令行中输入“圆点＋坐标名”，例如.X、.Y等
2)按住Ctrl＋鼠标右键，此时会弹出如图2-22所示的快捷菜单，在此菜单中选择。

图2-22快捷菜单
从某种角度来看点过滤和自动追踪很类似，下面我们以图2-21为例，说明点过滤的用法：在命令行中输入C 发出圆的命令，命令行出现提示：
指定圆的圆心或[三点(3P)/两点(2P)/ 在命令行中输入.X，开始过滤点，利用
相切、相切、半径(T)]: .x 自动捕捉在水平线上捕捉到中点后单击
于(需要YZ): 在垂直线上捕捉到中心后单击，此时圆心在矩形的中心
指定圆的半径或[直径(D)]: 用鼠标指定圆的半径，绘出圆
2.5使用辅助线
AutoCAD可以创建两种构造线：参照线和射线。

向两个方向延伸的构造线通常称为参照线，只向一个方向延伸的构造线称为射线。

构造线不修改图形范围。

因此，它们无限延伸的尺寸不影响缩放或视点。

和其他对象一样，构造线可以移动、旋转和复制。

可以把构造线放置在一个构造线图层上，这样可以在打印出图之前冻结或关闭这个图层，不打印构造线。

2.5.1创建参照线
参照线是一条无限延伸的直线。

使用参照线的方法有：
1)单击工具栏上的按钮；
2)单击“Draw（绘图）”菜单中的“Xline（参照线）”命令；
3)在命令行中输入Xline。

一般用两点法来绘制参照线。

当执行参照线命令时，命令行中出现：
Specify a point or [Hor/Ver/Ang/Bisect/Offset]: 指定点或[水平/垂直/角度/二等分/偏
移]：
水平和垂直（H/V）是设置参照线与X或Y轴平行
角度（A）以指定的角度创建一条参照线。

二等分（B）创建一条角平分线，它经过选定的角顶点，并且将选定的两条线之间的夹角平分。

偏移（O）创建平行于另一个对象的参照线。

实习例题：创建角平分线（见图2-23）
图2-23 参照线
操作步骤：
1) 在命令行中输入XLINE
发出参照线命令，出现提示 2) 指定点或 [水平(H)/垂直(V)/
指定绘制二分线 角度(A)/二等分(B)/偏移(O)] :B
3) 指定角的顶点: ① 用鼠标指定角的顶点①点 4) 指定角的起点: ② 用鼠标指定角的起点②点 5) 指定角的端点: ③ 用鼠标指定角的终点③点
6) 指定角的端点:
回车，出现如图2-23所示状态。

2.5.2 创建射线
射线是一条向一个方向无限延伸的直线。

使用射线的方法有：
1) 单击“绘图”菜单中的“参照线”命令； 2) 在命令行中输入Ray 。

实习例题：创建射线（见图2-24）
图2-24 射线
操作步骤：
1) 在命令行中输入Ray
发出射线命令，出现提示 2) 指定起点:
自动追踪到①点
①
②
③
①
②
③
3)指定通过点: 用鼠标指定②点
4)指定通过点: 用鼠标指定③点，回车，如图2-24所示
2.6查询
在绘图时为了精确有时需要了解当前点的坐标值、线段的长度或角度、封闭图形的面积以及图形对象的数据库信息。

2.6.1查询点
查询点的方法有三种：
1)“工具”｜“查询”子菜单中
2)在命令行中输入ID
执行此命令时，只要选择一个点，在命令行中就会显示当前点的坐标值。

2.6.2查询距离
距离的查询和点的查询方法类似。

执行此命令时，在命令行中会提示拾取距离的两点，执行结果如下：
距离＝XXX, 角度＝XXX,，和XY平面的夹角＝XXX,
X增量＝XXX, Y增量＝XXX, Z增量＝XXX
2.6.3查询面积
查询方法和前两种类似。

可以显示多种对象或一系列连续点的面积和周长。

如果需要计算多个对象的组合面的面积，可在选择集中加或减面积获得总面积。

实习例题：计算用六边形的面积减去圆的面积（见图2-25）
图2-25 查询面积
操作步骤：
1)输入AREA 计算面积
2)指定第一个角点或[对象(O)/加(A)/减(S)]: a 先指定“加”模式
3)指定第一个角点或[对象(O)/减(S)]: o 选择六边形，CAD计算其面积。

面积= 8145.2739，周长= 335.9527
总面积= 8145.2739
4)(“加”模式) 选择对象: 回车
5)指定第一个角点或[对象(O)/减(S)]: s 再指定“减”模式
6)指定第一个角点或[对象(O)/减(S)]: o 选择“圆”对象
(“减”模式) 选择对象:
面积= 3252.0421，圆周长= 202.1543 “圆”的面积和周长
总面积= 4893.2318 六边形减去圆的面积
7)(“减”模式) 选择对象: 回车
8)指定第一个角点或[对象(O)/加(A)]: 回车
2.6.4列表
AutoCAD 将列表显示对象类型、对象图层、相对于当前用户坐标系的X、Y、Z 位置以及当前对象位于模型空间还是图纸空间。

例如要列出如图8-18中圆的信息，步骤如下：
1)输入LIST 发出列表命令
2)选择对象: 找到1 个选择图2-25中的圆，回车
3)选择对象:后出现如下信息：
CIRCLE 图层: 0
空间: 模型空间
句柄= 52
圆心点，X= 527.1336 Y= 249.7924 Z= 0.0000
半径60.8699
周长382.4568
面积11640.0508。