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第三章AutoCAD图形系统前言AutoCAD是由美国Autodesk公司研制开发的通用计算机辅助绘图和设计软件包。自1982年12月推出AutoCAD1.0以来，已经进行了18次升级，从而使AutoCAD功能日趋强大和完善，影响也越来越广。其中近年较有影响的是R12、R14、和AutoCAD2004，AutoCAD2005是昀新版本。AutoCAD具有功能强大、支持的平台和外设多、性能价格比好、易学易用、体系结构开放等优点，已广泛应用于机械、建筑、电子、航天、造船、石油化工、土木工程、冶金、地质、农业气象、纺织、轻工等各个工程设计领域，是当今世界工程领域中昀为广泛使用的CAD支撑软件，占据了75%的市场份额。AutoCAD的注册用户已超过数百万，遍及全世界150多个国家和地区；全球现有近3000家注册开发商向市场提供5000余种基于AutoCAD开发的适用于各个专业领域及不同应用层次的增值产品；有5000多所遍及全球的学校和千余家授权培训机构开设了AutoCAD及其相关软件技术的课程，每年培训100余万学生和工程技术人员；全球有数十亿的工程图形采用由AutoCAD昀早提出并应用的图形标准——DXF和DWG格式来描述，AutoCAD及其图形格式已成为一种事实上的国际图形标准。具有良好的工作界面及强大的绘图和图形编辑功能；既可以以交互(人机对话)方式绘图，又可实现自动绘图(编程实现)；具有开放的体系结构，极易进行用户定制和二次开发；可通过标准的或专用的数据格式与其它CAD/CAM系统进行数据交换；支持众多的平台和外部设备；易学易用，适用于各种层次的用户。AutoCAD的主要特点AutoCAD图形系统AutoCAD概论基本作图命令基本编辑命令显示控制图层与图块图案填充与尺寸标注图形的布置与输出§3-1AutoCAD概论AutoCAD的工作界面AutoCAD的基本概念AutoCAD作图的准备知识3.1.1AutoCAD的工作界面标题栏菜单栏工具栏常用工具栏格式工具栏绘图工具栏编辑工具栏命令提示区（坐标系图标、光标、屏幕菜单）状态栏滚动条（垂直、水平）用户绘图区3.1.2AutoCAD的基本概念点和坐标系绘图单位和比例图形极限和范围图形元素（实体）图层、颜色和线型实体特性图形插入和外部引用模型空间和图纸空间AutoCAD视图视区系统变量一、点和坐标系AutoCAD采用笛卡儿坐标系来描述图形z二维图形:点的位置用(x,y)坐标表示;z三维图形：点的位置用(x,y,z)坐标来表示，z轴垂直于由x,y轴定义的xy平面。z当AutoCAD要求用户输入一个三维点，而用户只输入(x,y)坐标或使用定标设备时，系统会取用户设置的当前高度作为z坐标。z具有当前高度的xy平面称为构造平面(ConstructionPlane)。通用坐标系(WorldCoordinateSystem)通用坐标系又称为“世界坐标系”(简称WCS）z是固定不变的坐标系；z是所有AutoCAD建立的图形所共有的坐标系。AutoCAD系统被启动后，所进入的图形编辑状态缺省的便是WCS坐标系。用户坐标(UserCoordinateSystem)用户可以在WCS中定义一个任意的坐标系，称为用户坐标系(UCS)。z其原点可在WCS内的任意位置上，坐标轴可随用户的选择任意旋转和倾斜。z用户可在一个图形中定义任意个UCS。用户坐标系统允许用户移位构造平面，从而简化了三维点的定位，可以把一个复杂的三维问题变为简单的二维问题。图示UCS实例坐标系统的图标为了便于区分图形中不同的坐标系，AutoCAD界面中显示了坐标系图标(见图示)，图标通过指明x,y轴的正方向来表示当前坐标系的方位：z若当前坐标系就是通用坐标系，则图标y轴箭头里标有字母“W”；z若图标位于当前UCS的原点位置，是图标的基底上标有“+”符号；z若从UCS上方（正z轴方向）看图标，则图标的基底有一个方格，若从下方看则没有此方格;z若由于视觉位置，在当前UCS上只能看到边缘（或边夹角很小），则用“断铅笔”图标来代替坐标系图标，表示在屏幕上定位无效。图示坐标系统的图标右手规则AutoCAD使用右手规则定义各种坐标系统。z把右手靠近屏幕沿正x轴方向伸出大拇指，沿正y轴方向伸出食指，然后向下半屈其余手指，则其指向将为正z轴方向。z用右手规则还可判断正旋转角的旋转方向。弯曲四指，握住旋转轴，并将大拇指指向旋转轴的正方向，则弯曲四指的方向就是正旋转方向，即为旋转轴的逆时针方向，如果要顺时针旋转，则可给出负旋转角。二、绘图单位和比例图形上两个坐标点之间的距离用图形单位(DrawingUnits)来度量。AutoCAD的图形单位没有具体的量纲，用户可根据需要任意设定，如mm,m,in,ft等。作图时，一般宜采用图形对象的实际单位，以避免产生标注误差。当图形完成后，再指定合适的比例因子(Scale)，输出图形。这样只需按实际单位存储该图，便可根据需要输出多种比例的图形。比例因子是绘图仪尺寸单位(PlottedSizeUnits)和图形单位的比例关系，它表示绘图机将以多少个绘图机尺寸单位绘出一个图形单位的图样。它是在绘图输出设定的。三、图形极限和范围图形极限(DrawingLimits)是AutoCAD为方便用户绘图而设定的昀大矩形区域界限，用户可以设定任何需要的图形极限。图形范围(DisplayArea)是指当前所绘制图形所占的实际矩形区域，图形范围一般是图形极限的一部分，它表明当前在图形极限区有多大面积包含有图形信息。（0，0）（840，594）（50，50）（650，450）图形极限图形范围四、图形元素(实体)AutoCAD预先定义了一组基本图形元素，以构成图形。这些图形元素简称图素或实体，是AutoCAD中构成图形的基本单元。点(Point)轨迹(Trace)直线(Line)实心体(Solid)圆(Circle)文字(Text)弧(Arc)形状(Shape)多义线(Polyline)块(Block)尺寸标注(Dimension)3D折线(3DPoly)3D面(3DFace)3D网格面(3DMesh)五、图层、颜色和线型图层的概念z类似绘图应用中使用的透明叠层；z可以单独地或以组合方式观察并绘制图形的有关部分。用户可以将其图形的各部分分配给不同的图层，z可定义的图层数量不限。z一幅图的所有图层，其图面尺寸、坐标系和比例系数是相同的，层与层之间总是完全对齐，一层图上某一标志点精确地对应其各层上的同一点。图层性质z层名：每一个图层都必须赋予一个层名，这是用户选择和使用某层时所用的名字。默认层名：0。z可见性：图层具有可见，可以根据需要将任意组合的图要开或关闭。只有可见层才能被显示或在绘图机上绘出。z颜色：每个图层可分别赋予不同的颜色，颜色可以用相应的颜色号表示，该编码是从1至255之间的整数，不同图层也可有相同的颜色号。默认的颜色号是7。系统定义七种标准色的颜色号是:1—Red(红)2—Yellow(黄)3—Green(绿)4—Cyan(青)5—Blue(蓝)6—Magentr(桔红)7—White(白)图示AutoCAD标准颜色z线型：图层还可以赋予不同的线型，线型名是一个特定的线型名字，图层上的所有图形都将用这种线型画出。每一种线型有一个名字和一个定义，该定义规定了线型特定的点划顺序以及短划线与空格的相对长度。AutoCAD提供了一个标准线型库ACAD.LIN，用户可从中选择线型，也可按系统规定的专用格式定义和生成自己需要的线型。新图型的默认线型是实线（CONTINUOUS）。常用的标准线型名以及图例如下：虚线Dashed__________中心线Center__________点线Dot.............点划线Dashdot.__.__.__.__zLineweight(线宽)线宽以绝对毫米为单位。zPlotStyle(打印样式)：控制图形的输出特性：¾线条颜色和线型；¾线条宽度；¾线条终点类型和交点类型；¾图形填充模式；¾灰度比例；¾打印颜色深浅。打印样式的控制方式¾Color-Dependent方式：基于颜色的打印样式，在设置图形实体颜色的基础上，为每种颜色设定一种打印样式，再将打印样式赋予使用该颜色的实体或图层，以控制图形的输出。¾Named方式：用户自定义方式，用户可自己创建打印样式或使用AutoCAD自带的打印样式，并将其直接赋予指定的图形实体或图层，而不必考虑实体本身的颜色、线型等特性。六、实体特性图层(Layer)：一幅图中的各个实体都是放在某一个图层上的，对于每个图层上的实体可以控制其可见性、颜色和线型。颜色(Color)：颜色是实体的另一个特性。每个实体都有自己的颜色。颜色通过颜色号来设置，颜色号是从1到255的整数。两个特殊的颜色号：“BYLAYER”256“BYBLOCK”0线型(Linetype):每个实体都有一种相对应的线型，线型名用字符串来表示。两个特殊的线型名：“BYLAYER”“BYBLOCK”线宽(Lineweight)：每个实体都有相对应的线宽。线型比例(LTScale):每个实体都有一种相对应的线型比例，线型比例用实数来表示。三维标高：实体的标高(Elevation)是它基于xy平面上的z轴方向的值。正标高在xy平面之上，负标高在xy平面之下，标高为零时即为“基平面”，即当前用户坐标的xy平面。实体厚度(Thickness)是一个实体在标高上延伸的距离。厚度：厚度为正表示向上延伸，厚度为负表示向下延伸，厚度为零表示没有延伸，即为二维实体。一个实体的各个点具有相同的标高和厚度。打印样式：控制实体的输出特性。当前层、颜色、线型和线宽：AutoCAD图形编辑系统保持一个当前层、颜色、线型和线宽，新生成的实体就是用当前的颜色和当前的线型画在当前层上。当前层当前颜色当前线型当前标高和厚度：AutoCAD图形编辑系统保持一个当前标高和厚度，新生成的实体就是用当前设置的标高和厚度。七．图形插入和外部引用图形插入：可以将现存于磁盘上的图形文件作为块插入到当前图形中。插入的图形可能包含多种类型和多个数目的实体，插入后，作为一个块实体来对待，可进行移动、拷贝或删除等操作。也可以将它炸开，分解成单个实体。外部引用：可以把AutoCAD图形作为外部引用(ExternalReference，简称Xrefs)附加到当前图形中。外部引用只是参照被引用图形的内容，虽然增大了内存所占的空间，但并不将外部引用插入到当前文件和它一起存盘，因此可节省磁盘空间。另外，被引用的图形如果被外部修改，则其变化可以自动反映在当前引用它的图形中。八．模型空间和图纸空间模型空间：用以构造所描述对象的2D或3D模型。用户的大多数作图和设计工作是在模型空间中完成的。z当系统变量TILEMODE设置为1（为ON状态），用户只能在模型空间中工作；z屏幕显示的绘图区域可以划分成多个非重叠的视图窗口(或称为视区)，但只能绘制出当前视图窗口中的图形，视图窗口数目受限且不能改变视图窗口的位置。图纸空间：用来绘制、编辑以标注模型的各种视图窗口，每个视图窗口可以展现模型的不同部分或不同视点的视图。z当系统变量TILEMODE置为0（为OFF状态），进入图纸空间；z在图纸空间中，视图窗口的数目及位置不受限制；z视区可作为AutoCAD实体，象其它图形实体一样进行移动、拷贝及缩放等编辑操作。z各个视区尺寸大小可以不同，视区之间的位置关系可以是邻接的、相互分开的，甚至可以是重叠的。z每个视区的视图可以独立编辑，画成不同的尺寸比例，给出不同的标注和注释，甚至还能冻结或解冻每幅视图中的特定图层。九．AutoCAD视图物体投影在屏幕上的所得到的图形称为视图(View)。AutoCAD提供了多种视图的种类及其相应的操作方法：平面视图(PlanView)：是指沿坐标系的某一坐标轴方向，观看物体所得到的视图。用户可以选择特定坐标系(例如UCS或WCS)上的平面视图来作图