很多初學(xué)者對(duì)UCS應(yīng)該如何設(shè)置不太了解，而且有時(shí)容易將設(shè)置UCS跟設(shè)置視圖混淆。很久之前發(fā)過關(guān)于UCS的文章，當(dāng)時(shí)講解得比較簡(jiǎn)單，很多重要的功能點(diǎn)也沒有介紹，為了讓大家更全面了解UCS，重新將相關(guān)知識(shí)點(diǎn)總結(jié)一下。

一、什么是世界坐標(biāo)系（WCS）

CAD軟件提供了一個(gè)虛擬的二維和三維空間，這個(gè)空間需要一個(gè)基準(zhǔn)，這個(gè)基準(zhǔn)被稱為世界坐標(biāo)系（World Coordinate System），簡(jiǎn)稱WCS。當(dāng)繪制圖形時(shí)，如果沒有設(shè)置標(biāo)高（ELEVATION），圖形都是畫在當(dāng)前坐標(biāo)系的XY平面上的。

CAD畫圖時(shí)為什么會(huì)有Z坐標(biāo)？

二、什么是用戶坐標(biāo)系UCS

在有些特殊情況下，直接在世界坐標(biāo)系下繪圖或標(biāo)注并不是特別方便，比如整圖都有一定的角度，或者需要在三維模型的某個(gè)面上繪制圖形，此時(shí)就需要調(diào)整坐標(biāo)系的原點(diǎn)或方向，被調(diào)整后的坐標(biāo)系就稱為用戶坐標(biāo)系（User Coordinate System），簡(jiǎn)稱為UCS。

三、UCS的基本設(shè)置方法

在CAD中輸入U(xiǎn)CS命令，就可以根據(jù)不同的條件設(shè)置用戶坐標(biāo)系，UCS命令的選項(xiàng)如下：

指定 UCS 的原點(diǎn)或 [面(F)/命名(NA)/對(duì)象(OB)/上一個(gè)(P)/視圖(V)/世界(W)/X/Y/Z/Z 軸(ZA)] <世界>:

我們可以直接指定用戶坐標(biāo)系的原點(diǎn)，也可以分別輸入選項(xiàng)，用不同方式來設(shè)置UCS。

到了高版本，居然可以直接選中UCS圖標(biāo)，然后右鍵直接設(shè)置UCS選項(xiàng)和UCS圖標(biāo)的顯示，如下圖所示。

UCS命令的各選項(xiàng)說明如下：

面(F)：拾取三維實(shí)體的某個(gè)面來確定UCS，然后就可以在這個(gè)面上繪制圖圖形。

命名（NA）：可以保存、恢復(fù)、刪除一個(gè)命名的UCS，如果我們經(jīng)常需要切換到某個(gè)固定的UCS，可以將UCS保存起來，下次用的時(shí)候直接恢復(fù)即可，無需重復(fù)設(shè)置。

對(duì)象（OB）:如果希望UCS與圖中某個(gè)圖形，例如某一條直線平行，可以直接選取此直線，用此直線的坐標(biāo)系作為UCS。

上一個(gè)（P）：恢復(fù)到之前的UCS。

視圖（V）:讓UCS與當(dāng)前視圖匹配。高版本CAD在切換正交視圖的時(shí)候會(huì)自動(dòng)切換UCS，如果需要跟自定義的某個(gè)視圖對(duì)齊，就可以用此選項(xiàng)。

X/Y/Z：設(shè)置坐標(biāo)系繞X/Y/Z軸的旋轉(zhuǎn)角度，比較常用的是設(shè)置繞Z軸的旋轉(zhuǎn)方向。

Z軸（ZA）：將 UCS 與指定的正Z軸對(duì)齊。UCS 原點(diǎn)移動(dòng)到第一個(gè)點(diǎn)，其正Z軸通過第二個(gè)點(diǎn)。

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四、UCS的幾種常見應(yīng)用場(chǎng)景

UCS的設(shè)置選項(xiàng)不難理解，大家都可以試一下，其中比較常用有下面幾種方式：設(shè)置新的坐標(biāo)原點(diǎn)；旋轉(zhuǎn)某個(gè)軸向或以某個(gè)對(duì)象為基準(zhǔn)設(shè)置坐標(biāo)系方向；以三維模型的某個(gè)面來定義UCS方便后續(xù)建模，這里就簡(jiǎn)單介紹一下這幾種方式的應(yīng)用場(chǎng)景。

1、調(diào)整坐標(biāo)原點(diǎn)，方便進(jìn)行坐標(biāo)標(biāo)注。

在一些機(jī)械零件、模具中有大量的孔或其他圖形特征，設(shè)計(jì)人員通常的做法是在圖形中確定一個(gè)基點(diǎn)，將UCS原點(diǎn)調(diào)整到基點(diǎn)處，然后利用坐標(biāo)標(biāo)注來進(jìn)行尺寸標(biāo)注。如果結(jié)合連續(xù)標(biāo)注，標(biāo)注非?？?，而且圖面也很整齊，如下圖所示：

在上圖中可以看到UCS坐標(biāo)原點(diǎn)被指定為到中心線的交點(diǎn)處，當(dāng)然我們也可以將圖形整體移動(dòng)，讓中心線的交點(diǎn)正好位于世界坐標(biāo)系的原點(diǎn)處，但如果一張圖紙中有多個(gè)零件，那就只能設(shè)置UCS了。

2、調(diào)整坐標(biāo)方向，方便繪制傾斜圖紙

一些小區(qū)和市政規(guī)劃圖整體都是傾斜的，如下圖所示。

如果保持傾斜轉(zhuǎn)狀態(tài)繪圖或出圖都不方便，因此通常會(huì)將坐標(biāo)系進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，將圖形轉(zhuǎn)成正向?；静僮鞣椒ㄈ缦拢?/p>

1、輸入U(xiǎn)CS命令，回車。

2、輸入Z選項(xiàng)，輸入需要旋轉(zhuǎn)的角度，將UCS沿Z軸旋轉(zhuǎn)一定角度。

當(dāng)角度不明確時(shí)，可以輸入OB(對(duì)象)選項(xiàng)，然后選擇上或下邊框線。

3、輸入PLAN命令，回車，將視圖切換為UCS的平面視圖，如下圖所示：

小提示：在CAD中調(diào)整UCS時(shí)可以讓視圖自動(dòng)調(diào)整為UCS的平面視圖，可以輸入UCSFOLLOW命令，然后將值設(shè)置為1。

3、將坐標(biāo)系定位到模型的某個(gè)平面，方便后續(xù)繪圖和建模

三維建模時(shí)需要頻繁切換視圖和切換UCS，要學(xué)好三維建模，就必須先了解如何使用UCS。

假設(shè)要在一個(gè)方體的側(cè)面上畫一個(gè)圓柱，就需要將UCS定義到方體的側(cè)面上，操作非常簡(jiǎn)單，輸入U(xiǎn)CS命令，回車，輸入F (面) 選項(xiàng)，然后在圖中選擇方體的一個(gè)側(cè)面，如下圖所示：

CAD會(huì)提示一些調(diào)整選項(xiàng)，例如N選項(xiàng)可以將UCS定位到相鄰的面上，XY選項(xiàng)可以調(diào)整XY軸的方向。

將UCS定位到方體側(cè)面后，就可以直接在方體的側(cè)面繪制其他圖形了，如下圖所示：

AutoCAD高版本三維功能有所增強(qiáng)，提供了動(dòng)態(tài)UCS功能，可以自動(dòng)將UCS定位到光標(biāo)所指的面上。

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五、動(dòng)態(tài)UCS

打開動(dòng)態(tài)UCS后，可以不需要再用UCS命令將UCS定位到某個(gè)面上以后再繪圖，執(zhí)行繪圖命令后，直接將光標(biāo)移動(dòng)到三維對(duì)象的某個(gè)面上，就可以自動(dòng)將UCS定位到這個(gè)面上，可以直接繪制i圖形，如下圖所示。

六、UCS圖標(biāo)的顯示控制

在左下角會(huì)顯示一個(gè)坐標(biāo)系圖標(biāo)，通常會(huì)顯示XY軸的方向，如下圖所示。

這個(gè)圖標(biāo)可以告訴我們一些關(guān)于坐標(biāo)系的信息，比較直觀的就是坐標(biāo)軸的方向。如果需要的話，我們還可以設(shè)置它始終顯示在原點(diǎn)位置。UCS圖標(biāo)在不同狀態(tài)下顯示效果也不相同，這些都是可以設(shè)置的。

如果使用的是經(jīng)典界面，可以到下拉菜單：視圖>顯示>UCS>......下打開和關(guān)閉UCS圖標(biāo)，也可以設(shè)置UCS圖標(biāo)是否在原點(diǎn)位置，還可以打開對(duì)話框設(shè)置UCS的特性，在高版本直接單擊選中UCS圖標(biāo)，右鍵，可以設(shè)置UCS圖標(biāo)的是否在原點(diǎn)顯示和特性。

如果愿意用命令，可以直接用UCSICON命令來設(shè)置UCS的顯示、位置和特性。利用特性選項(xiàng)可以打開對(duì)話框，設(shè)置UCS的顯示效果，如下圖所示。

UCS圖標(biāo)在二維視圖、三維視圖、著色模式、布局的圖紙空間的樣式有時(shí)會(huì)不一樣。

布局的圖紙空間是一個(gè)純二維空間，因此顯示的UCS圖標(biāo)也不相同，只能有XY軸，如下圖所示。

在消隱和著色模式下圖標(biāo)也會(huì)顯示三維效果，如下圖所示。

在選項(xiàng)對(duì)話框的繪圖和三維建模選項(xiàng)卡中也有一些UCS相關(guān)的選項(xiàng)，這里就不再一一介紹了。

七、UCS管理

在CAD中還提供了專門對(duì)UCS進(jìn)行管理的功能，輸入U(xiǎn)CSMAN，回車，可以打開對(duì)話框里切換UCS，設(shè)置UCS的相關(guān)選項(xiàng)，如下圖所示。

在命名UCS選項(xiàng)卡中，可以在設(shè)置并保存的UCS中進(jìn)行切換，并查看某個(gè)UCS的詳細(xì)信息；在正交UCS選項(xiàng)卡中可以直接設(shè)置跟正交視圖匹配的UCS；設(shè)置選項(xiàng)卡中則是一些設(shè)置選項(xiàng)。

這個(gè)管理對(duì)話框估計(jì)用過的人不多，選項(xiàng)都好理解，這里就不再詳細(xì)介紹了，如果感興趣可以試試。

UCS設(shè)置得合理可以幫助我們快速完成繪圖、標(biāo)注等工作，但如果UCS設(shè)置得不對(duì)，同樣也會(huì)對(duì)我們的繪圖產(chǎn)生不利的影響，比如之前文章中介紹過圖紙空間調(diào)整了UCS影響圖紙控件圖形的編輯；設(shè)置了UCS后一些專業(yè)軟件和插件的功能執(zhí)行不正常（因?yàn)橛行┕δ懿恢С諹CS）等等。