AutoCAD 2010. Самоучитель

Метод координат точек

Для выполнения точных построений можно использовать множество различных средств и режимов построения, но начинать их изучение, по мнению авторов, следует с метода непосредственного ввода координат точки в командную строку. В AutoCAD 2010 используется несколько систем координат. Рассмотрим те из них, которые относятся к двухмерным системам координат, т. е. декартовую и полярную системы.

ДЕКАРТОВЫЙ РЕЖИМ

В декартовой системе координаты любой точки на плоскости определяются ее положением относительно точки пересечения двух взаимно перпендикулярных осей X и Y. Эта точка называется началом координат. При этом положение любой точки на плоскости характеризуется двумя значениями: первой указывается абсцисса точки, т. е. расстояние от начала координат до проекции этой точки на ось X, а затем через запятую вводится ордината этой точки – расстояние от начала координат до проекции точки на ось Y. Координаты считаются положительными, если на оси абсцисс они откладываются вправо, а на оси ординат вверх.

Пример 3.1

Использование декартовой системы координат

Данный пример демонстрирует построение фигуры (рис. 3.1), с использованием декартовой системы координат.

Порядок выполнения задания следующий (листинг 3.1).

1. Выполнить команду Line, введя ее название с клавиатуры и нажав Enter, или щелкнуть по кнопкеLine (Отрезок), расположенной в инструментальной группе Draw (Рисование) вкладки Ноте (Главная).

2. На запрос первой точки ввести ее координаты (0,0) и нажать Enter.

3. В ответ на вопрос Specify next point or [Undo] ввести координаты второй точки (50,70) и нажать Enter. На этом этапе также можно воспользоваться параметром Undo, введя в командную строку его сокращенное название U. В последнем случае ввод координат первой точки будет отменен, но работа с командой завершена не будет.

4. В ответ на аналогичный вопрос следует указать координаты третьей точки (100,0). Если на этом этапе ввести сокращенное название (U) параметра Undo, будет отменен ввод координат второй точки.

5. На запрос координат четвертой точки следует ввести 0,0 или С (параметр Close) и дважды нажать Enter (второй раз клавишу Enter необходимо нажимать для завершения работы с командой Line).

Листинг 3.1

Построение треугольника с использованием декартовой системы координат

Command: Line Specify first point: 0,0

Specify next point or [Undo]: 50,70

Specify next point or [Undo]: 100,0

Specify next point or [Close/Undo]: 0,0

Specify next point or [Undo]: J

ПОЛЯРНЫЙ РЕЖИМ

Данный режим вычерчивания основывается на использовании полярной системы координат. В этом случае координаты точки определяются двумя параметрами: первый – расстояние от начала координат; второй – угол между нулевым направлением полярной системы отсчета и вектором, направленным от начала координат к вводимой точке (направляющий вектор).

Синтаксис полярной системы координат выглядит следующим образом: [X<Y], где X – значение расстояния; Y – значение угла. Как и в синтаксисе декартовых координат, все данные вводятся без пробелов между переменными и знаком «<» угла.

Например, для того чтобы обозначить точку (точка 1), направляющий вектор которой образует с нулевым направлением полярной системы координат угол 30° и которая удалена от центра координат на 60 единиц, следует ввести такую строку: 60<30 (рис. 3.2).

Примечание. В полярной системе координат установленное по умолчанию положительное направление отсчета углов совпадает с направлением против движения часовой стрелки, и наоборот – заданное по умолчанию отрицательное направление отсчета углов совпадает с направлением по ходу часовой стрелки (рис. 3.2).

Пример 3.2

Использование полярной системы координат

Данный пример демонстрирует построение фигуры (рис. 3.3) с использованием полярной системы координат.

Порядок выполнения задания следующий (листинг 3.2).

1. Любым известным способом выполнить команду Line, на первый запрос ввести полярные координаты первой точки, равные 30<-130 (рис. 3.4а), и нажать Enter.

Примечание. При вводе отрицательной угловой координаты последующая точка будет построена путем поворота направляющего вектора по ходу движения часовой стрелки, а если отрицательной станет линейная координата, то точка начнет откладываться в сторону, противоположную направлению углового вектора.

2. В ответ на вопрос Specify next point or [Undo] необходимо ввести координаты второй точки (30<110), и нажать Enter. Как демонстрирует рис. 3.46, отсчет координат второй точки осуществляется не от предыдущей точки, а от начала координат.

3. В ответ на аналогичный вопрос вводятся полярные координаты третьей точки (40<-10); операция завершается нажатием клавиши Enter (рис. 3.4в).

4. На запрос координат четвертой точки следует ввести С (параметр Close) для образования контура и нажать Enter.

Листинг 3.2

Построение треугольника с использованием полярной системы координат

Command: Line Specify first point: 30<-130

Specify next point or [Undo]: 30<110

Specify next point or [Undo]: 40<-10

Specify next point or [Close/Undo]: С

Specify next point or [Undo]: J

ОТНОСИТЕЛЬНЫЕ КООРДИНАТЫ

Приведенные выше примеры построения в различных системах координат демонстрируют возможности ввода абсолютных значений вершин – точек, отсчитываемых от начала координат. Такая методика не всегда удобна и поэтому в большинстве случаев при разработке чертежа используют относительные координаты точек. Согласно этому режиму за начало отсчета принимаются координаты последней введенной точки, т. е. начало координат как бы «переносится» в точку, которая была введена на предыдущем шаге построения или редактирования объекта, и следующая координата будет вычисляться уже от нее.

Примечание. Используя определенный синтаксис, в относительных координатах можно вводить как декартовые, так и полярные координаты, называемые соответственно относительные декартовые и относительные полярные.

Синтаксис относительных декартовых координат представляет собой два значения (X и Y), отсчитываемых от предыдущей точки. При этом обязательным атрибутом таких координат должен быть знак @, вводимый перед основными значениями без пробела (например: @40,-50).

Применение относительных декартовых координат особенно удобно при построении элементов чертежей, состоящих из линейных объектов, параллельных осям X и Y. Такие линии называются ортогональными. Что же касается относительных полярных координат, следует отметить, что они имеют значительно большее применение на практике, чем абсолютные, и являются удобными в тех случаях, когда известно расстояние и угол, образованный между базовым вектором и направляющей.

Далее рассматривается ряд примеров, которые начинаются с демонстрации построения с использованием относительных декартовых координат. Применение этой методики возможно только в том случае, если известна координатная привязка следующей точки относительно предыдущей.

Пример 3.3

Использование относительных декартовых координат

Данный пример демонстрирует особенности построения изображенной на рис. 3.5 фигуры в относительных декартовых координатах.

Порядок выполнения задания следующий (листинг 3.3).

1. Любым известным способом запустить команду Line, на запрос координат первой точки ввести 0,0 и нажать Enter.

2. На запрос координат второй точки ввести @40,0 и нажать Enter. Указание значка @ свидетельствует об использовании относительных координат – координат, отсчитываемых от введенной ранее точки (0,0).

3. На запрос координат третьей точки ввести @30,-50 и нажать Enter.

4. На запрос координат четвертой и пятой точек аналогичным образом ввести соответственно @50,0 и @40,60.

5. На запрос координат последней, шестой точки ввести @40,0 и дважды нажать Enter.

Листинг 3.3

Построение котлована в относительных декартовых координатах

Command: Line Specify first point: 0,0

Specify next point or [Undo]: @40,0

Specify next point or [Undo]: @30,-50

Specify next point or [Close/Undo]: @50,0

Specify next point or [Close/Undo]: @40,60

Specify next point or [Close/Undo]: @40,0

Specify next point or [Undo]: J

Относительные полярные координаты, как и относительные декартовые, на практике используются значительно чаще своих «абсолютных» аналогов. Дело в том, что в большинстве случаев разработчику известно расстояние (или координата X) и угол (или координата Y), определяющие положение последующей точки относительно предыдущей, а не относительно начала координат. Последнее и делает относительные координаты более востребованными.

Примечание. В тот момент, когда какая-то команда запрашивает ввод координат точки, можно ввести только символ @ (без координат) и нажать Enter, после чего AutoCAD «вспомнит» координату последней введенной точки и начнет построение не от центра координат, а от нее.

Ввод относительных полярных координат, как и декартовых, также начинается с символа И это является единственным отличием полярного синтаксиса ввода от абсолютных полярных координат. Например, для того чтобы начертить отрезок (рис. 3.6), начальная точка которого уже известна (точка 1), а также известна длина отрезка (40 единиц) и угол его наклона (20°), достаточно выполнить команду Line, на первую подсказку указать привязку к точке 1, а затем и ввести в командную строку: @40<20.

ОРТОГОНАЛЬНЫЙ РЕЖИМ

Рассмотрим частный случай относительных полярных координат, заключающийся в том, что AutoCAD автоматически определяет направление откладываемой линии в зависимости от задаваемого пользователем положения курсора. Этот способ построения удобен с точки зрения сэкономленного при вычерчивании времени, так как значительно уменьшает ввод необходимых для построения координат данных. Такой метод построения в некотором смысле можно назвать методом «направление– расстояние», но в отличие от последнего метода, он работает совместно с режимомOrtho Mode (Режим «орто»), в котором допускается вычерчивание строго горизонтальных или вертикальных линий.

КОМБИНИРОВАНИЕ РЕЖИМОВ ВВОДА КООРДИНАТ

Далее рассматривается наиболее часто встречающийся метод построения, основанный на комбинировании описанных выше режимов ввода координат точек, – комбинированный. Суть данного метода заключается в том, что пользователь самостоятельно выбирает наиболее удобный или просто единственно возможный формат координат для каждой точки чертежа. Это могут быть как относительные, так и абсолютные координаты.

Пример 3.4

Использование комбинированного метода

В данном примере описано построение изображенной на рис. 3.7 фигуры с использованием комбинированного метода.

Порядок выполнения задания следующий (листинг 3.4).

1. Выполнить команду Line, на запрос координат первой точки ввести 0,0 и нажать Enter.

2. Проверить, чтобы режим Ortho Mode (Режим «орто») был включен.

3. На запрос координат второй точки ввести 70 и нажать Enter, направив перед этим курсор вправо от начала координат. Следует обратить внимание на то, чтобы координаты второй точки были введены с использованием метода «направление– расстояние».

4. На запрос координат третьей точки ввести 120 <-40 и нажать Enter (координаты третьей точки были введены с использованием полярных координат).

5. На запрос координат четвертой точки ввести @50,0 и нажать Enter (координаты введены с использованием относительных декартовых координат).

6. На запрос координат пятой точки ввести @100<70 и нажать Enter (координаты введены с использованием относительных полярных координат).

7. На запрос координат шестой точки достаточно ввести 30 и дважды нажать Enter, направив перед этим курсор мыши правее предыдущей точки. Здесь также используется метод «направление– расстояние» и режим Ortho Mode (Режим «орто»).

Листинг 3.4

Построение фигуры с использованием комбинированного метода

Command: Line

Specify first point: <Ortho on> 0,0

Specify next point or [Undo]: 70

Specify next point or [Undo]: 120<-40

Specify next point or [Close/Undo]: @50,0

Specify next point or [Close/Undo]: @ 100<70

Specify next point or [Close/Undo]: 30

Specify next point or [Undo]: J

Метод «направление-расстояние»

Метод «направление-расстояние» имеет место при включенном режимеPolar Tracking (Полярное отслеживание) – режиме автоматического откладывания полярных углов (полярная трассировка). В этом режиме AutoCAD позволяет в процессе построений осуществлять привязку к предварительно определенным полярным углам.

Например, после ввода координат первой точки отрезка при перемещении курсора по экрану линия, соединяющая предыдущую точку с курсором, «притягивается» к направляющим векторам заранее определенных углов в тот момент, когда перекрестие курсора проходит в непосредственной близости с ними. При этом направляющая линия полярного угла представляет собой вектор, соединяющий предыдущую точку с перекрестием курсора и стремящийся в бесконечность. Кроме того, в момент прикрепления вычерчиваемой линии к направляющей угол, с которым она отложена, отображается в специальном информационном окне в виде относительных координат текущего положения курсора (рис. 3.8).

По умолчанию в системе устанавливаются значения полярных углов, соответствующие 0°. 90°, 180° и 270°. Вызываем окно из контекстного меню кнопкиPolar Tracking (Полярное отслеживание), выбрав в нем команду Settings (Параметры). В открывшемся диалоговом окне Drafting Settings (Режимы рисования) переходим на вкладку Polar Tracking (Отслеживание) – в разделе Polar Angle Settings (Настройка полярных углов) можно изменить установленные по умолчанию значения полярных углов (рис. 3.9).

Раскрывающийся список Increment angle (Полярные углы) содержит углы отслеживания. При выборе любого из них AutoCAD будет автоматически привязываться как к ним, так и к углам, полученным путем их приращения. Другими словами, если в списке Increment angle (Полярные углы) был выбран угол 30°, то трассировка будет распространяться на углы 30°, 60°, 90°, 120°, 150°, 180°, 210°, 240°, 270°, 300°, 330° и 360°.

Если установить флажок Additional angles (Дополнительные углы), тогда можно будет в поле, расположенном ниже списка Increment angle (Полярные углы), указать дополнительные углы, которые будут отслеживаться при полярной трассировке.

Примечание. Дополнительные углы полярной трассировки не отслеживаются с приращениями, поэтому если нужно, чтобы привязка осуществлялась ко всем углам, полученным путем приращения дополнительного угла, необходимо в соответствующем поле перечислить их все (допускается не более 10).

В разделе Polar Angle measurement (Отсчет полярных углов) окна Drafting Settings (Режимы рисования) также можно установить способ отсчета углов полярной трассировки. Если выбрать опцию Absolute (Абсолютно), то отсчет будет осуществляться от нулевого направления (по умолчанию – от восточного), а если выбрать Relative to last segment (От последнего сегмента), то отсчет будет производиться от вектора, являющегося продолжением предыдущего сегмента.

Пример 3.5

Использование метода «направление-расстояние»

В этом примере рассматривается построение изображенного на рис. ЗЛО прямоугольника с использованием метода «направление-расстояние».

Порядок выполнения задания следующий (листинг 3.5).

1. Вызвать окно из контекстного меню кнопкиPolar Tracking (Полярное отслеживание), выбрав в нем команду Settings (Параметры).

2. В открывшемся диалоговом окне Drafting Settings (Режимы рисования) перейти на вкладку Polar Tracking (Отслеживание) и в списке Increment angle (Полярные углы) выбрать угол 30° (для трассировки углов, кратных 30°).

3. Выполнить команду Line, на запрос координат первой точки ввести 0,0 и нажать Enter.

4. Проверить, чтобы режим Polar Tracking (Полярное отслеживание) был включен.

5. На запрос координат второй точки приблизить курсор мыши к направляющему вектору с углом 30°, и в тот момент, когда этот вектор обозначится, а в информационном окне полярного режима появится соответствующий угол (рис. 3.11а), ввести 50 и нажать Enter.

6. На запрос координат третьей точки приблизить курсор мыши к направляющему вектору, имеющему угол -60° (300°), и в тот момент, когда этот вектор зафиксируется (рис. 3.116), ввести 30 и нажать Enter. 7. Аналогичным образом задать координаты четвертой и первой точки (рис. 3.12), используя соответственно полярные углы – 150° (210°) и 120° (-240°) и координаты 50 и 30 единиц.

Листинг 3.5

Построение фигуры с использованием метода «направление– расстояние»

Command: line

Specify first point: 0,0

Specify next point or [Undo]: <Polar on> 50

Specify next point or [Undo]: 30

Specify next point or [Close/Undo]: 50

Specify next point or [Close/Undo]: 30

Specify next point or [Undo]: J

НАСТРОЙКА ПОЛЯРНОГО РЕЖИМА

Как показывает рассмотренный выше пример, AutoCAD вычерчивает векторы полярных углов в виде пунктирных линий, уходящих в бесконечность, и в информационном окне отображает соответствующий вектору угол. При этом указывается, каким именно образом данный угол был отсчитан – относительно предыдущего сегмента {Relative Polar) или абсолютно (Polar). Эти, а также другие параметры можно изменить, используя окно Options (Настройки), для вызова которого достаточно в контекстном меню кнопки Polar Tracking (Полярное отслеживание) выбрать команду Settings (Параметры), а затем Options (Настройки). Далее нужно перейти на вкладку Drafting (Построения) (рис. 3.13).

Параметры трассировки полярных углов настраиваются в разделе AutoTrack Settings (Параметры автоотслеживания), где имеются три опции:

Display polar tracking vector (Бесконечные линии полярного отслеживания) – включает или отключает отображение бесконечного вектора полярной трассировки;

Display full-screen tracking vector (Бесконечные линии объектного отслеживания) – включает или отключает отображение бесконечного вектора объектной трассировки;

Display AutoTrack tooltip (Всплывающие подсказки автоотслеживания) – включает или отключает режим автоматического отображения всплывающих информационных подсказок.

Примечание. Одновременно с автоматической полярной трассировкой можно привязывать вектор к любому другому углу для выполнения одного шага построения. Для этого достаточно ввести в командную строку знак «<» и значение откладываемого угла (например: < 34).

Общие сведения о привязке в AutoCAD

Привязка — это понятие, свойственное не только для AutoCAD, однако реализовано оно наиболее полно именно в этом приложении. В AutoCAD имеются три вида привязки – дискретный, полярный режим и объектная привязка. В большинстве случаев привязка представляет собой особый режим вычерчивания, при котором осуществляется автоматическое позиционирование курсора относительно каких-либо объектов графической зоны.

Дискретная привязка обеспечивает строгое позиционирование курсора относительно сетки позиционирования, которая выражена узлами невидимых, пересекающихся под прямым углом линий, проведенных через равные промежутки. Эти линии могут быть при необходимости наклонены под произвольным углом. При включенном режиме дискретной привязки курсор перемещается строго по узлам сетки, и поместить его в промежутке между двумя узлами невозможно. Последнее обстоятельство позволяет значительно упростить ввод точек непосредственно на экран при помощи мыши.

В дальнейшем не следует путать вспомогательную сетку (Grid) и сетку позиционирования (Snap) – это совершенно разные инструменты. Вспомогательная сетка представляет собой видимые узлы невидимых, пересекающихся под прямым углом линий, проведенных через равные промежутки. Причем узлы вспомогательной сетки не влияют на позиционирование курсора. Исключение составляет только случай, когда шаг вспомогательной сетки и сетки позиционирования совпадает. Следует также отметить, что выводится вспомогательная сетка, в отличие от сетки позиционирования, только в пределах установленных лимитов чертежа.

Полярная привязка — это режим вычерчивания, при котором осуществляется позиционирование курсора относительно направляющих ранее введенных объектов с заранее определенным шагом. Полярная привязка является новшеством AutoCAD; впервые она реализована в AutoCAD 2000 и успешно сохранена в AutoCAD 2010.

Объектная привязка — это режим вычерчивания с точной привязкой, при котором вновь вводимые точки позиционируются относительно точек ранее созданных объектов. Другими словами, данный режим привязки считается самым быстрым и удобным способом указания точки на объекте без знания ее координат.

При этом объектом такой привязки может быть любая видимая на экране фигура, в том числе фигуры на заблокированных слоях, а также границы плавающих видовых экранов и сегменты полилиний. Однако нельзя привязываться к объектам на отключенных слоях, а также к пробелам и сегментам штриховых линий.

В случае, когда необходимо ввести координаты точки, которые связаны с координатами ранее введенных объектов, но не совпадают с ними, можно использовать еще несколько дополнительных режимов. Наиболее эффективными из них являются режимы отслеживания и смещения, которые рассмотрены далее.