計算機相對坐標定義

相對于前一個點坐標位置的一種坐標。

《建筑學名詞》第二版。 2100433B

相對坐標系笛卡爾坐標系

定義 ：笛卡爾坐標系 就是直角坐標系和斜角坐標系的統(tǒng)稱。 相交于原點的兩條數(shù)軸，構(gòu)成了平面放射坐標系。如兩條數(shù)軸上的度量單位相等，則稱此放射坐標系為笛卡爾坐標系。兩條數(shù)軸互相垂直的笛卡爾坐標系，稱為笛卡爾直角坐標系，否則稱為笛卡爾斜角坐標系。 笛卡爾坐標，它表示了點在空間中的位置，但卻和直角坐標有區(qū)別，兩種坐標可以相互轉(zhuǎn)換。

介紹

笛卡爾坐標系 (Cartesian coordinates) 就是直角坐標系和斜角坐標系的統(tǒng)稱。

相交于原點的兩條數(shù)軸，構(gòu)成了平面放射坐標系。如兩條數(shù)軸上的度量單位相等，則稱此放射坐標系為笛卡爾坐標系。兩條數(shù)軸互相垂直的笛卡爾坐標系，稱為笛卡爾直角坐標系，否則稱為笛卡爾斜角坐標系。

推廣

放射坐標系和笛卡爾坐標系平面向空間的推廣

相交于原點的三條不共面的數(shù)軸構(gòu)成空間的放射坐標系。三條數(shù)軸上度量單位相等的放射坐標系被稱為空間笛卡爾坐標系。三條數(shù)軸互相垂直的笛卡爾坐標系被稱為空間笛卡爾直角坐標系，否則被稱為空間笛卡爾斜角坐標系。

笛卡爾坐標，它表示了點在空間中的位置，但卻和直角坐標有區(qū)別，兩種坐標可以相互轉(zhuǎn)換。舉個例子：某個點的笛卡爾坐標是493 ,454, 967，那它的X軸坐標就是4 9 3=16，Y軸坐標是4 5 4=13，Z軸坐標是9 6 7=22，因此這個點的直角坐標是(16, 13, 22)，坐標值不可能為負數(shù)（因為三個自然數(shù)相加無法成為負數(shù)）。

相對坐標系球坐標系

球坐標是一種三維坐標。分別有原點、方位角、仰角、距離構(gòu)成。

設(shè)P（x，y，z）為空間內(nèi)一點，則點P也可用這樣三個有次序的數(shù)r，φ，θ來確定，其中r為原點O與點P間的距離，θ為有向線段與z軸正向所夾的角，φ為從正z軸來看自x軸按逆時針方向轉(zhuǎn)到有向線段在坐標平面xoy的投影所轉(zhuǎn)過的角，這里M為點P在xOy面上的投影。這樣的三個數(shù)r，φ，θ叫做點P的球面坐標，這里r，φ，θ的變化范圍為

r∈[0, ∞),

φ∈[0, 2π],

θ∈[0, π] .

當r,θ或φ分別為常數(shù)時,可以表示如下特殊曲面:

r = 常數(shù)，即以原點為心的球面；

θ= 常數(shù)，即以原點為頂點、z軸為軸的圓錐面；

φ= 常數(shù)，即過z軸的半平面。

與直角坐標系的轉(zhuǎn)換:

1).球坐標系(r,θ,φ)與直角坐標系(x,y,z)的轉(zhuǎn)換關(guān)系:

x=rsinθcosφ

y=rsinθsinφ

z=rcosθ

2).反之,直角坐標系(x,y,z)與球坐標系(r,θ,φ)的轉(zhuǎn)換關(guān)系為:

r= sqrt(x*2 y*2 z*2);

φ= arctan(y/x);

θ= arccos(z/r);

球坐標系下的微分關(guān)系:

在球坐標系中，沿基矢方向的三個線段元為：

dl(r)=dr, dl(θ)=rdθ, dl(φ)=rsinθdφ

球坐標的面元面積是：

dS=dl(θ)* dl(φ)=r^2*sinθdθdφ

體積元的體積為：

dV=dl(r)*dl(θ)*dl(φ)=r^2*sinθdrdθdφ

球坐標系在地理學、天文學中有著廣泛應(yīng)用.在測量實踐中，球坐標中的θ角稱為被測點P（r，θ，φ）的方位角，90°－θ成為高低角

相對坐標系世界坐標系

世界坐標系" 在學術(shù)文獻中的解釋

1、世界坐標系定義為:帶有小圓的圓心為原點ow,xw軸水平向右,yw軸向下,zw由右手法則確定.,v′n為實時圖中對應(yīng)的統(tǒng)計特征向量

2、是系統(tǒng)的絕對坐標系也稱為世界坐標系.在沒有建立用戶坐標系之前畫面上所有點的坐標都是以該坐標系的原點來確定各自的位置的

3、設(shè)一個基準坐標系Xw—Yw—Zw稱為世界坐標系,(xw,yw,zw)為空間點P在世界坐標系下的坐標.(u,v)為P點在圖像直角坐標系下的坐標

4、這個坐標系稱為世界坐標系.計算機對數(shù)量化

在AutoCAD中：

世界坐標系 用于圖形轉(zhuǎn)換的起始坐標空間。最大尺寸是 2^32單位高和 2^32 單位寬。

支持縮放、平移、旋轉(zhuǎn)、變形、投射等轉(zhuǎn)換操作。

世界坐標系統(tǒng)(WCS)是AutoCAD的基本坐標系。

繪圖期間，原點和坐標軸保持不變。世界坐標系由三個互相垂直并相交的坐標軸X,Y,Z組成。

默認情況下，X軸正向為屏幕水平向右，Y軸正向為垂直向上，Z軸正向為垂直屏幕平面指向使用者。坐標原點在屏幕左下角。

相對坐標系三維坐標系

三維笛卡兒坐標系是在二維笛卡兒坐標系的基礎(chǔ)上根據(jù)右手定則增加第三維坐標（即Z軸）而形成的。同二維坐標系一樣，AutoCAD中的三維坐標系有世界坐標系WCS(World Coordinate System)和用戶坐標系UCS(User Coordinate System)兩種形式。

右手定則：

在三維坐標系中，Z軸的正軸方向是根據(jù)右手定則確定的。右手定則也決定三維空間中任一坐標軸的正旋轉(zhuǎn)方向。

要標注X、Y和Z軸的正軸方向，就將右手背對著屏幕放置，拇指即指向X軸的正方向。伸出食指和中指，食指指向Y軸的正方向，中指所指示的方向即是Z軸的正方向。

要確定軸的正旋轉(zhuǎn)方向，用右手的大拇指指向軸的正方向，彎曲手指。那么手指所指示的方向即是軸的正旋轉(zhuǎn)方向。

用戶坐標系（UCS）

用戶坐標系：

為坐標輸入、操作平面和觀察提供一種可變動的坐標系。定義一個用戶坐標系即改變原點（0，0，0）的位置以及XY平面和Z軸的方向?？稍贏utoCAD的三維空間中任何位置定位和定向UCS，也可隨時定義、保存和復用多個用戶坐標系。2100433B

（1）絕對坐標指刀具運動過程中所有的刀具位置的坐標值是以一個固定的程序原點為基準，即刀具運動的位置坐標是指刀具相對于程序原點的坐標。

（2）相對坐標指刀具運動位置的坐標值是相對于前一位置來計算的增量。

坐標軸的絕對坐標

絕對坐標表示該點和坐標原點的距離的數(shù)值，增量坐標表示該點和上一點的距離的數(shù)值。比如一個臺階軸：第一個臺階X的直徑為20mm,Z長為10mm；第二個臺階軸X的直徑為40mm,Z長為30mm。用絕對坐標編程：GO1X20.0; Z-10.0;X40.0 ;Z-40.0;用增量坐標：G01X20.0;Z-10.0;U20.0;W-30.0。 2100433B

用直角坐標原理在投影面上確定地面點平面位置的坐標系：

與數(shù)學上的直角坐標系不同的是，它的橫軸為X軸，縱軸為Y軸。在投影面上，由投影帶中央經(jīng)線的投影為調(diào)軸、赤道投影為橫軸（Y軸）以及它們的交點為原點的直角坐標系稱為國家坐標系，否則稱為獨立坐標系。