CAD如何精确绘制图形
在AutoCAD中设计和绘制图形时，如果对图形尺寸比例要求不太严格，可以大致输入图形的尺寸，用鼠标在图形区域直接拾取和输入。但是，有的图形对尺寸要求比较严格，必须按给定的尺寸若悬河绘图。这时可以通过常用的指定点的坐标法来绘制图形，还可以使用系统提供的“捕捉”、“对象捕捉”、“对象追踪”等功能，在不输入坐标的情况下快速、精确地绘制图形。
7.1教学目标
通过本章的学习，读者应掌握点坐标和用户坐标系的编辑方法，并能够设置栅格和捕捉功能;对象捕捉和自动追踪的设置方法以及使用对象捕捉和自动追踪功能绘制综合图形的方法。
7.2.1 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。
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。
2、坐标的表示方法
在AutoCAD 2007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(4.27<60)、(34<30)等。
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(@11<24)。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、控制坐标的显示
在绘图窗口中移动光标的十字指针时，状态栏上将动态地显示当前指针的坐标。坐标显示取决于所选择的模式和程序中运行的命令，共有3种方式。
模式0，“关”：显示上一个拾取点的绝对坐标。此时，指针坐标将不能动态更新，只有在拾取一个新点时，显示才会更新。但是，从键盘输入一个新点坐标时，不会改变该显示方式。
模式1，“绝对”：显示光标的绝对坐标，该值是动态更新的，默认情况下，显示方式是打开的。
模式2，“相对”：显示一个相对极坐标。当选择该方式时，如果当前处在拾取点状态，系统将显示光标所在位置相对于上一个点的距离和角度。当离开拾取点状态时，系统将恢复到模式1。
4、创建坐标系
在AutoCAD中，选择“工具”|“新建UCS”命令，利用它的子命令可以方便地创建UCS，包括世界和对象等。
5、使用正交用户坐标系
选择“工具”|“命名UCS”命令，打开UCS对话框，在“正交UCS”选项卡中的“当前 UCS”列表中选择需要使用的正交坐标系，如俯视、仰视、左视、右视、主视和后视等。
6、设置当前视口中的UCS
在绘制三维图形或一幅较大图形时，为了能够从多个角度观察图形的不同侧面或不同部分，可以将当前绘图窗口切分为几个小窗口(即视口)。在这些视口中，为了便于对象编辑，还可以为它们分别定义不同的UCS。当视口被设置为当前视口时，可以使用该视口上一次处于当前状态时所设置的UCS进行绘图。
7、命名用户坐标系
选择“工具”|“命名UCS”命令，打开UCS对话框，单击“命名UCS”标签打开其选项卡，并在“当前 UCS”列表中选中“世界”、“上一个”或某个UCS，然后单击“置为当前”按钮，可将其置为当前坐标系，这时在该UCS前面将显示“”标记。也可以单击“详细信息”按钮，在“UCS详细信息”对话框中查看坐标系的详细信息 。
8、设置UCS的其他选项
在AutoCAD 2007中，可以通过选择“视图”|“显示”|“UCS图标”子菜单中的命令，控制坐标系图标的可见性及显示方式。
“开”命令：选择该命令可以在当前视口中打开UCS图符显示;取消该命令则可在当前视口中关闭UCS图符显示。
“原点”命令：选择该命令可以在当前坐标系的原点处显示UCS图符;取消该命令则可以在视口的左下角显示UCS图符，而不考虑当前坐标系的原点。
“特性”命令：选择该命令可打开“UCS图标”对话框，可以设置UCS图标样式、大小、颜色及布局选项卡中的图标颜色。
此外，在AutoCAD中，还可以使用UCS对话框中的“设置”选项卡，对UCS图标或UCS进行设置。
7.2.2 设置捕捉和栅格
在绘制图形时，尽管可以通过移动光标来指定点的位置，但却很难精确指定点的某一位置。在AutoCAD中，使用“捕捉”和“栅格”功能，可以用来精确定位点，提高绘图效率。
1、打开或关闭捕捉和栅格
“捕捉”用于设定鼠标光标移动的间距。“栅格”是一些标定位置的小点，起坐标纸的作用，可以提供直观的距离和位置参照。要打开或关闭“捕捉”和“栅格”功能，可以选择以下几种方法。
在AutoCAD程序窗口的状态栏中，单击“捕捉”和“栅格”按钮。
按F7键打开或关闭栅格，按F9键打开或关闭捕捉。
选择“工具”|“草图设置”命令，打开“草图设置”对话框，在“捕捉和栅格”选项卡中选中或取消“启用捕捉”和“启用栅格”复选框。
2、设置捕捉和栅格参数
利用“草图设置”对话框中的“捕捉和栅格”选项卡，可以设置捕捉和栅格的相关参数，各选项的功能如下。
“启用捕捉”复选框：打开或关闭捕捉方式。选中该复选框，可以启用捕捉。
“捕捉”选项组：设置捕捉间距、捕捉角度以及捕捉基点坐标。
“启用栅格”复选框：打开或关闭栅格的显示。选中该复选框，可以启用栅格。
“栅格”选项组：设置栅格间距。如果栅格的X轴和Y轴间距值为0，则栅格采用捕捉X轴和Y轴间距的值。
“捕捉类型和样式”选项组：可以设置捕捉类型和样式，包括“栅格捕捉”和“极轴捕捉”两种。
“栅格行为”选项组：用于设置“视觉样式”下栅格线的显示样式(三维线框除外)。
7.2.3 使用GRID与SNAP命令
不仅可以通过“草图设置”对话框设置栅格和捕捉参数，还可以通过GRID与SNAP命令来设置。
1、使用GRID命令
执行GRID命令时，其命令行显示如下提示信息。
指定栅格间距(X)或[开(ON)/关(OFF)/捕捉(S)/主(M)/自适应(D)/跟随(F)/纵横向间距(A)] <10.0000>:
默认情况下，需要设置栅格间距值。该间距不能设置太小，否则将导致图形模糊及屏幕重画太慢，甚至无法显示栅格 。
3、使用SNAP命令
执行SNAP命令时，其命令行显示如下提示信息。
指定捕捉间距或 [开(ON)/关(OFF)/纵横向间距(A)/样式(S)/类型(T)] <10.0000>:
默认情况下，需要指定捕捉间距，并使用“开(ON)”选项，以当前栅格的分辨率和样式激活捕捉模式;使用“关(OFF)”选项，关闭捕捉模式，但保留当前设置。
7.2.4 使用正交模式
AuotCAD提供的正交模式也可以用来精确定位点，它将定点设备的输入限制为水平或垂直。使用ORTHO命令，可以打开正交模式，用于控制是否以正交方式绘图。在正交模式下，可以方便地绘出与当前X轴或Y轴平行的线段。在AutoCAD程序窗口的状态栏中单击“正交”按钮，或按F8键，可以打开或关闭正交方式。
打开正交功能后，输入的第1点是任意的，但当移动光标准备指定第2点时，引出的橡皮筋线已不再是这两点之间的连线，而是起点到光标十字线的垂直线中较长的那段线，此时单击，橡皮筋线就变成所绘直线。
7.2.5 打开对象捕捉功能
在绘图的过程中，经常要指定一些对象上已有的点，例如端点、圆心和两个对象的交点等。如果只凭观察来拾取，不可能非常准确地找到这些点。在AutoCAD中，可以通过“对象捕捉”工具栏和“草图设置”对话框等方式调用对象捕捉功能，迅速、准确地捕捉到某些特殊点，从而精确地绘制图形。
1、“对象捕捉”工具栏
在绘图过程中，当要求指定点时，单击“对象捕捉”工具栏中相应的特征点按钮，再把光标移到要捕捉对象上的特征点附近，即可捕捉到相应的对象特征点。
2、使用自动捕捉功能
绘图的过程中，使用对象捕捉的频率非常高。为此，AutoCAD又提供了一种自动对象捕捉模式。
自动捕捉就是当把光标放在一个对象上时，系统自动捕捉到对象上所有符合条件的几何特征点，并显示相应的标记。如果把光标放在捕捉点上多停留一会，系统还会显示捕捉的提示。这样，在选点之前，就可以预览和确认捕捉点。
要打开对象捕捉模式，可在“草图设置”对话框的“对象捕捉”选项卡中，选中“启用对象捕捉”复选框，然后在“对象捕捉模式”选项组中选中相应复选 。
3、对象捕捉快捷菜单
当要求指定点时，可以按下Shift键或者Ctrl键，右击打开对象捕捉快捷菜单。选择需要的子命令，再把光标移到要捕捉对象的特征点附近，即可捕捉到相应的对象特征点。
7.2.6 运行和覆盖捕捉模式
在AutoCAD中，对象捕捉模式又可以分为运行捕捉模式和覆盖捕捉模式。
在“草图设置”对话框的“对象捕捉”选项卡中，设置的对象捕捉模式始终处于运行状态，直到关闭为止，称为运行捕捉模式。
如果在点的命令行提示下输入关键字(如MID、CEN、QUA等)、单击“对象捕捉”工具栏中的工具或在对象捕捉快捷菜单中选择相应命令，只临时打开捕捉模式，称为覆盖捕捉模式，仅对本次捕捉点有效，在命令行中显示一个“于”标记。
要打开或关闭运行捕捉模式，可单击状态栏上的“对象捕捉”按钮。设置覆盖捕捉模式后，系统将暂时覆盖运行捕捉模式。
7.2.7 使用自动追踪
在AutoCAD中，自动追踪可按指定角度绘制对象，或者绘制与其他对象有特定关系的对象。自动追踪功能分极轴追踪和对象捕捉追踪两种，是非常有用的辅助绘图工具。
极轴追踪是按事先给定的角度增量来追踪特征点。而对象捕捉追踪则按与对象的某种特定关系来追踪，这种特定的关系确定了一个未知角度。也就是说，如果事先知道要追踪的方向(角度)，则使用极轴追踪;如果事先不知道具体的追踪方向(角度)，但知道与其他对象的某种关系(如相交)，则用对象捕捉追踪。极轴追踪和对象捕捉追踪可以同时使用。
2、使用临时追踪点和捕捉自功能
在“对象捕捉”工具栏中，还有两个非常有用的对象捕捉工具，即“临时追踪点”和“捕捉自”工具。
“临时追踪点”工具：可在一次操作中创建多条追踪线，并根据这些追踪线确定所要定位的点。
“捕捉自”工具：在使用相对坐标指定下一个应用点时，“捕捉自”工具可以提示输入基点，并将该点作为临时参照点，这与通过输入前缀@使用最后一个点作为参照点类似。它不是对象捕捉模式，但经常与对象捕捉一起使用。
3、使用自动追踪功能绘图
使用自动追踪功能可以快速而且精确地定位点，在很大程度上提高了绘图效率。在AutoCAD 2007中，要设置自动追踪功能选项，可打开“选项”对话框，在“草图”选项卡的“自动追踪设置”选项组中进行设置，其各选项功能如下。
“显示极轴追踪矢量”复选框：设置是否显示极轴追踪的矢量数据。
“显示全屏追踪矢量”复选框：设置是否显示全屏追踪的矢量数据。
“显示自动追踪工具栏提示”复选框：设置在追踪特征点时是否显示工具栏上的相应按钮的提示文字。
7.2.8 使用动态输入
在AutoCAD 2007中，使用动态输入功能可以在指针位置处显示标注输入和命令提示等信息，从而极大地方便了绘图。
1、启用指针输入
在“草图设置”对话框的“动态输入”选项卡中，选中“启用指针输入”复选框可以启用指针输入功能。可以在“指针输入”选项组中单击“设置”按钮，使用打开的“指针输入设置”对话框设置指针的格式和可见性。
2、启用标注输入
在“草图设置”对话框的“动态输入”选项卡中，选中“可能时启用标注输入”复选框可以启用标注输入功能。在“标注输入”选项组中单击“设置”按钮，使用打开的“标注输入的设置”对话框可以设置标注的可见性。
3、显示动态提示
在“草图设置”对话框的“动态输入”选项卡中，选中“动态提示”选项组中的“在十字光标附近显示命令提示和命令输入”复选框，可以在光标附近显示命令提示。
