7.3 用户坐标系和动态UCS
7.3 用户坐标系和动态UCS
AutoCAD提供了两种坐标系供用户使用，一个是被称为世界坐标系（WCS）的固定坐标系，一个是被称为用户坐标系（UCS）的可移动坐标系。默认情况下，这两个坐标系在新图形中是重合的。
通常在二维视图中，WCS的X轴水平，Y轴垂直。WCS的原点为X轴和Y轴的交点（0，0）。图形文件中的所有对象均由其WCS坐标定义。但是，使用可移动的UCS创建和编辑对象通常更方便。
7.3.1 坐标系概述
AutoCAD 2007在启动之后，系统默认使用的是三维笛卡坐标系。在三维笛卡坐标系中，3个坐标轴的位置关系如图7-10所示。
在三维笛卡儿坐标系中，坐标值（7，8，9）表示一个X坐标为7，Y坐标为8，Z坐标为9的点。在任何情况下，都可以通过输入一个点的X、Y、Z坐标值来确定该点的位置。如果在输入点时输入了“6，7”并按Enter键，表示输入了一个位于当前XY平面上的点，系统会自动给该点加上Z轴坐标0。
相对坐标在三维笛卡儿坐标系中仍然有效，例如，相对于点（7，8，9），坐标值为（@1，0，0）的点的绝对坐标为（8，8，9）。由于在创建三维对象的过程中，经常需要进行调整视图的操作，导致判断3个坐标轴的方向并不是很简单。在笛卡儿坐标系中，在已知X轴、Y轴方向的情况下，一般使用右手定则确定Z轴的方向，如图7-11所示。要确定X轴、Y轴和Z轴的正方向，可以将右手背对着屏幕放置，拇指指向X轴的正方向，伸出食指和中指，且食指指向Y轴的正方向，中指所指的方向就是Z轴的正方向。要确定某个坐标轴的正旋转方向，用右手的大拇指指向该轴的正方向，并弯曲其他4个手指，右手4指所指的方向是该坐标轴的正旋转方向。
图7-10 三维笛卡儿坐标系中X轴、Y轴和Z轴的位置关系 图7-11 右手定则
7.3.2 建立用户坐标系
AutoCAD 2007提供了9种方法供用户创建新的UCS，这9种方法适用于不同的场合，都非常有用，希望读者能够熟练掌握。
通过UCS命令定义用户坐标系，在命令行中输入UCS命令，命令行提示如下。
命令: ucs
当前UCS 名称: *俯视*
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>:
命令行提示用户选择合适的方式建立用户坐标系，各选项含义如表7-1所示。
表7-1 创建UCS方式说明表
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键盘输入 |
后续命令行提示 |
说 明 |
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无 |
指定X 轴上的点或<接受>： 指定XY 平面上的点或<接受>： |
使用一点、两点或三点定义一个新的UCS。如果指定第一点，则原点移动而X、Y和Z轴的方向不改变；若指定第二点，UCS将绕先前指定的原点旋转，X轴正半轴通过该点；若指定第三点，UCS将绕X轴旋转，XY平面的Y轴正半轴包含该点 |
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F |
选择实体对象的面： 输入选项[下一个(N)/X 轴反向(X)/Y 轴反向(Y)] <接受>：x |
UCS与选定面对齐。在要选择的面边界内或面的边上单击，被选中的面将亮显，X轴将与找到的第一个面上的最近的边对齐 |
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NA |
输入选项[恢复(R)/保存(S)/删除(D)/?]: s 输入保存当前UCS 的名称或[?]： |
按名称保存并恢复通常使用的UCS方向 |
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OB |
选择对齐UCS 的对象： |
新建UCS的拉伸方向（Z 轴正方向）与选定对象的拉伸方向相同 |
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P |
无后续提示 |
恢复上一个UCS |
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V |
无后续提示 |
以垂直于观察方向（平行于屏幕）的平面为XY 平面，建立新的坐标系，UCS原点保持不变 |
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W |
无后续提示 |
将当前用户坐标系设置为世界坐标系 |
续上表
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键盘输入 |
后续命令行提示 |
说 明 |
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X/Y/Z |
指定绕X 轴的旋转角度<90>： 指定绕Y 轴的旋转角度<90>： 指定绕Z 轴的旋转角度<90>： |
绕指定轴旋转当前UCS |
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ZA |
指定新原点或[对象(O)] <0,0,0>： 在正Z 轴范围上指定点<-1184.8939,0.0000,-1688.7989>： |
用指定的Z轴正半轴定义UCS |
7.3.3 动态UCS
使用动态UCS功能，可以在创建对象时使UCS的XY平面自动与实体模型上的平面临时对齐。单击状态栏的“DUCS”按钮
，即可启动动态UCS功能。使用绘图命令时，可以通过在面的一条边上移动指针对齐UCS，而无需使用UCS命令。结束该命令后，UCS将恢复到其上一个位置和方向。
【例7-1】 创建用户坐标系。
通过UCS命令将如图7-12所示的坐标系调整到如图7-13所示的状态。
图7-12 原坐标系 图7-13 调整后的坐标系
其具体操作步骤如下：
（1）在命令行中输入UCS命令，命令行提示如下。
命令: ucs
当前UCS 名称: *没有名称*
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>: //拾取如图7-14所示原点
指定X 轴上的点或<接受>: //按Enter键，完成坐标移动，效果如图7-14所示
（2）在命令行中输入UCS命令，命令行提示如下。
命令: ucs
当前UCS 名称: *没有名称*
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>: x//输入x，表示沿x轴旋转
指定绕X 轴的旋转角度<90>: 90 //右手定则，旋转90°，效果如图7-15所示
图7-14 移动坐标原点 图7-15 旋转三维坐标