交互應用鏡像命令和旋轉命令對CAD圖形轉動至任意位置的方法

張忠良

摘 要：對于水利工程專業而言，在對CAD軟件應用中，軟件并不具備水利專業的特性，所以在繪制水利工程圖時，CAD的命令的應用來實現繪圖意圖時，操作的便捷性還需要軟件使用者不斷總結。為了方便作圖、識圖，CAD制圖時，往往需要對平面圖進行倒置、旋轉等操作。文章主要針對CAD制圖中，通過鏡像（mirror）命令和旋轉（rotate）命令的交互使用可以實現對CAD圖形進行無差別的旋轉，文章介紹具體的操作過程，和對過程進行了簡單的論證。

關鍵詞：CAD；鏡像（mirror）；旋轉（rotate）；源對象

中圖分類號：TV222 文獻標志碼：A 文章編號：2095-2945（2018）09-0108-03

Abstract： For hydraulic engineering specialty， in the application of CAD software， the software does not have the characteristics of water conservancy specialty， so the CAD command should be used to realize the drawing intention when drawing water conservancy engineering drawings. The ease of operation also requires software users to continue summing up. In order to facilitate the drawing and recognition of CAD drawing， it is often necessary to invert and rotate the plane map. This paper mainly aims at the CAD drawing， and through interactive use of the mirror command and the rotate command， we can realize undifferentiated rotation of the CAD graph. This paper introduces the specific operation process， and makes a simple demonstration of the process.

Keywords： CAD； mirror； rotate； source object

CAD軟件屬于輔助設計軟件，在諸多領域內都有廣泛的應用，現階段，我國水利工程圖繪制中，對CAD軟件的應用也比較多。但應用中還存在一些問題，如在對平面圖操作時，倒置、旋轉等操作步驟比較復雜等，影響制圖效率。因此，還需要制圖人員對CAD軟件的相關操作指令進行細致的研究，通過相關指令的合理應用，對以往遇到的操作難題進行解決。本文主要針對CAD制圖中圖形轉動到任意位置操作中，鏡像命令與旋轉命令交互應用的方法進行介紹。

1 概述

在水利工程CAD制圖中，常常需要對平面圖進行旋轉、倒置，方便識圖和作圖。如果旋轉角度為整數時，角度量取比較容易，所以旋轉時操作也比較簡單；但是，有時旋轉的角度不為整數值，一般的做法是先用查詢命令量取要旋轉的角度，然后旋轉時輸入量取的角度，達到旋轉的目的。但由于CAD圖形中對精度設置不同，在對角度進行量取時，容易產生誤差，導致最終旋轉圖像的位置不準確，影響到整體圖形的精準度量。所以，為了解決這一問題，就需要尋找一種更為準確的圖形旋轉方案。那么有沒有比上述方法更合理的做法呢？

根據對CAD軟件相關命令的分析及操作，如果采用幾何作圖的方法，在對CAD圖形進行旋轉時，應用CAD中鏡像（mirror）命令和旋轉（rotate）命令，可以實現對CAD圖形進行無差別的旋轉，并能旋轉至任意指定位置，旋轉精準度大幅提升，確保了整體CAD圖形的準確性。因此，在水利工程CAD制圖中，需要對圖形進行旋轉定位時，對于一些非軸對稱的圖形進行旋轉時可以采用上述方法進行。下面進行討論：首先初始的條件是旋轉的位置基點確定，要旋轉到的位置點已知。

2 鏡像命令和旋轉命令的應用

2.1 將任意一段直線旋轉至水平向

將任意一段直線旋轉至水平向，即與X軸平行。如圖線段AB為任意位置線段，現需將線段AB繞A點旋轉使其與X軸平行。首先過A點作一水平線AB'，然后用鏡像命令，選取線段AB確定，然后指定鏡像線的一點A和另一點B'，確定后保留源對象，得到AB"。見圖1。

再用旋轉命令，選中AB，指定旋轉基點A，然后將鼠標指針捕捉到B"，單擊確定。則線段AB就旋轉至水平位置。見圖2。現用幾何方法證明線段AB與線段AB'是否重合。

已知∠B'AB=∠B"AB'（鏡像命令的軸對稱特性）；

∵∠1=∠B'AB；∠B"AB'=∠2，（∠1為線段AB與X軸正方向逆時針夾角）

∴∠1=∠2；

則當∠1邊AB'旋轉至 AB"邊時，線段AB必定與A B'重合。故AB已旋轉至水平。

2.2 將任意一段直線旋轉至豎直方向

將任意一段直線旋轉至豎直方向，即與Y軸平行。如圖3所示線段AB為任意位置線段，現需將線段AB繞A點旋轉使其與Y軸平行。首先過A點作豎直線AB'，用鏡像命令，將線段AB以AB'為軸鏡像得到AB"，保留源對象，見圖3。然后過A點作線段AB"的垂線CA；再運用旋轉命令，以A為基點，旋轉AB，當十字光標捕捉至C點時，線段AB已旋轉至AB'位置，即豎直方向。見圖4。

同理可證，已知∠B'AB=∠B"AB'，則

∠B'AB+90°=∠B"AB'+90°，即∠OAB=∠CAB"；

當旋轉時，∠OAB邊OA與CA邊重合，故線段AB旋轉至豎直方向。

2.3 將任意一段直線旋轉至任意位置

將任意一段直線旋轉至任意位置，任意位置指既不是豎直也不是水平。線段在已知位置旋轉至任意指定位置，主要思路為先將線段用前述方法旋轉至X軸平行方向或者Y軸平行方向后，再將線段旋轉至指定位置。

2.3.1 將已知圖形旋轉至豎直方向，然后再旋轉至指定位置

如圖5所示，已知圖形ABD，需要將圖形ABD旋轉，使AB段與AC段重合。首先作豎直線AE，將AB段與AE為軸鏡像，得到線段AF，且保留源對象，見圖5。再過A點作垂線GA垂直于AF，用旋轉命令，旋轉對象ABD，以A為基點旋轉，當十字光標捕捉到G點后確定，這時ABD已旋轉至與Y平行方向，見圖6。然后過A點作垂線HA，垂直于AC，用旋轉命令，以A為基點，旋轉ABD，當十字光標捕捉到H點后，確定。則ABD圖形中AB段與線段AC重合，即將ABD圖形旋轉到指定位置，見圖7。

2.3.2 將已知圖形旋轉至水平方向，然后再旋轉至指定位置

如圖8所示，已知圖形ABD，需要將圖形ABD旋轉，使AB段與AC段重合。首先過A點作水平線AF，用鏡像命令將AB以線段AF為軸鏡像，保留源對象，得到線段AG，見圖8；用旋轉命令，選擇旋轉對象圖形ABD，以A為基點旋轉，當十字光標捕捉到G點后確定，圖形ABD已旋轉至與X軸平行，見圖9。再應用旋轉命令，選中圖形ABD直接旋轉，當十字光標捕捉到C點后確定，則圖形ABD已旋轉至指定位置，見圖10。

通過上述操作發現，在鏡像命令中，選取的鏡像線為軸對稱軸，鏡像后的圖形與源圖形以鏡像線呈軸對稱。旋轉命令中，旋轉對象的軸線與X軸正方向線在逆時針方向始終成一夾角。

軸對稱的圖形通過鏡像命令后，源圖形與鏡像后圖形呈軸對稱，將源圖形用旋轉命令旋轉，旋轉角度為圖形軸線與鏡像軸線所呈夾角的2倍，選擇恰當的旋轉基點，那么源圖形與鏡像后圖形完全重合；非軸對稱的圖形通過鏡像命令后，源圖形與鏡像后圖形呈軸對稱，但用旋轉命令旋轉，旋轉角度為圖形軸線與鏡像軸線所呈夾角的2倍，那么源圖形與鏡像后圖形不完全重合。這是鏡像命令與旋轉命令的一個不同。

3 結束語

在水利工程的CAD制圖中，有很多圖形為非軸對稱圖形，如平面布置圖中的渠道軸線、管道軸線等。在作圖過程中習慣將軸線水平放置，方便作圖，但如果將軸線放回到坐標測量地形圖中時，軸線水平放置的正北方向與地形成圖的正北方向就不一致，往往呈一夾角。這就需要將結構圖中軸線整體旋轉，使結構圖中正北方向與地形圖中正北方向一致，以方便獲取結構圖各點控制坐標。那么運用前述方法，將旋轉命令和鏡像命令交互應用，便很方便精確的實現圖形的旋轉，且旋轉后位置精確。通過本文所介紹的一種CAD圖形旋轉到任意位置的操作方法，在水利工程CAD制圖中應用，一方面使制圖的精準性大幅提升，另一方面在進行實際操作中也更加的方便簡單，提高了制圖的效率。

參考文獻：

[1]CAD工程制圖規則GB/T 18229-2000[S].國家質量技術監督局.2000年10月17日.

[2]李云.論CAD在水利工程制圖與設計上的應用[J].水利科技，2009.

[3]陳勁松.中小型水利工程CAD軟件開發及應用[J].黑龍江水利科技，2013，41（09）：72-74.