几何计算器（Geometry Calculator）是集成在AutoCAD中的一个三维计算程序，可以计算矢量表达式（点、矢量和数值的组合）、实数和整数表达式。在计算中可以使用标准的数学函数，以及用于计算点、矢量和AutoCAD几何图形的专门函数。用户可直接在命令行调用“cal”命令，或在其他命令执行过程中透明地调用该命令（'cal）来启动该计算程序。其计算结果可作为当前AutoCAD提示的输入或用于为一个AutoLISP变量赋值。
16.6.1 计算表达式
在几何计算器中可使用算术表达式和矢量表达式两种计算表达式。算术表达式可以是整数、实数和具有数值操作的函数构成，并可使用算术运算符进行连接。可用的算术运算符如表16-1所示。
表16-1 算术运算符
运算符 | 运算 |
+, - | 加，减 |
* , / | 乘，除 |
^ | 指数计算 |
( ) | 将表达式编组 |
矢量表达式可以由点集、矢量、数字和矢量运算符所组成的函数来构成，并可使用矢量运算符进行连接。可用的矢量运算符如表16-2所示。
表16-2 矢量运算符
运算符 | 运算 |
+ , - | 矢量加，减 [a,b,c]+[x,y,z]=[a+x,b+y,c+z] |
*,/ | 矢量与实数相乘除 a*[x,y,z]=[a*x,a*y,a*z] |
* | 矢量的点积 [a,b,c]*[x,y,z]=ax+by+cz |
& | 矢量的矢量积 [a,b,c]&[x,y,z]=[(b*z)-(c*y),(c*x)-(a*z),(a*y)-(b*x)] |
( ) | 将表达式编组 |
在对表达式进行计算时，将遵照标准数学计算的优先级规则。
16.6.2 标准数值函数
可以在计算器中使用的数值函数详见表16-3。
表16-3 数值函数一览表
函数 | 说明 |
sin(角度值) | 正弦函数 |
cos(角度值) | 余弦函数 |
tang(角度值) | 正切函数 |
Asin(实数) | 反正弦函数 |
Acos(实数) | 反余弦函数 |
Atan(实数) | 反正切函数 |
ln(实数) | 自然对数函数 |
log(实数) | 以1 为底的对数函数 |
exp(实数) | 自然指数函数 |
exp10(实数) | 10为底的指数函数 |
sqr(实数) | 0平方函数 |
sqrt(实数) | 平方根函数 |
abs(实数) | 绝对值函数 |
round(实数) | 圆整函数 |
Trunc(实数) | 取整函数 |
r2d(角度) | 将角度从弧度转换成度 |
表16-3 数值函数一览表
函数 | 说明 |
d2r(角度) | 将角度从度转换成弧度 |
pi | 常量π |
16.6.3 矢量函数
在计算器中可使用如下各种矢量函数，如表16-4所示。
表16-4 矢量函数一览表
函数 | 说明 |
vec(p1,p2) | 计算从点p1到点p2的矢量 |
vec1(p1,p2) | 计算从点p1到点p2的单位矢量 |
abs(v) | 计算矢量v的长度 |
nor | 确定选定的圆、圆弧或多段线圆弧段的三维单位法向矢量 |
nor(v) | 确定矢量v的二维单位法向矢量 |
nor(p1,p2) | 确定直线(p1,p2)的二维单位法向矢量 |
nor(p1,p2,p3) | 确定平面(p1,p2,p3)的三维单位法向矢量 |
16.6.4 获取点的函数
在计算器中可使用如下各种函数来获取一个点，如表16-5所示。
表16-5 获取点函数一览表
函数 | 说明 |
cur | 使用定点设备获取点 |
@ | 获得最后一个指定点 |
Pld (p1,p2,dist) | 计算通过点p1和p2的直线上的一点，参数dist定义该点到点p1的距离 |
plt(p1,p2,t) | 计算通过点p1和p2的直线上的一点，参数t为该点到p1点距离与该点到p2点距离的比值 |
rot(p,origin,ang) | 绕经过点origin的Z轴旋转点p，转角为ang时所得到的点 |
rot(p,AxP1,AxP2,ang) | 以直线(AxP1,AxP2)为轴旋转点p，转角为ang时所得到的点 |
ill(p1,p2,p3,p4) | 计算直线(p1,p2)和(p3,p4)的交点 |
ilp(p1,p2,p3,p4,p5) | 计算直线(p1,p2)和平面(p3,p4,p5)的交点 |
w2u(p1) | 将世界坐标系中的点p1转换到当前用户坐标系中 |
u2w(p1) | 将当前用户坐标系中的点p1转换到世界坐标系中 |
此外，)可以在计算器中使用AutoCAD的点捕捉模式来获取点，如表16-6所示。
表1 6-6 计算器中可用的捕捉模式
缩写 | 捕捉模式 |
END | ENDPOINT（端点） |
INS | INSERT（插入点） |
INT | INTERSECTION（插入点） |
MID | MIDPOINT（中点） |
CEN | CENTER（圆心） |
NEA | NEAREST（最近点） |
NOD | NODE（节点） |
QUA | QUADRANT（象限点） |
PER | PERPENDICULAR（垂足） |
TAN | TANGENT（切点） |
16.6.5 点过滤函数
在计算器中可使用点过滤函数来获取点的各个分量，如表16-7所示。
表16-7 点过滤函数
函数 | 说明 |
xyof(p1) | 获取点p1的X、Y分量，Z分量设置为0.0 |
xzof(p1) | 获取点p1的X、Z分量，Y分量设置为0.0 |
yzof(p1) | 获取点p1的Y、Z分量，X分量设置为0.0 |
xof(p1) | 获取点p1的X分量，Y、Z分量设置为0.0 |
yof(p1) | 获取点p1的Y分量，X、Z分量设置为0.0 |
zof(p1) | 获取点p1的Z分量，X、Y分量设置为0.0 |
rxof(p1) | 获取点p1的X分量 |
ryof(p1) | 获取点p1的Y分量 |
rzof(p1) | 获取点p1的Z分量 |
16.6.6 计算测量值函数
在计算器中可使用如下函数的来计算测量值，如表16-8所示。
表16-8 计算测量值的函数
函数 | 说明 |
dist(p1,p2) | 确定两点 p1 和 p2 之间的距离。此函数相当于矢量表达式 abs(p1-p2) |
dpl(p,p1,p2) | 确定点 p 到直线 (p1,p2) 的最短距离 |
dpp(p,p1,p2,p3) | 确定点 p 到平面 (p1,p2,p3) 的距离 |
表16-8 计算测量值的函数
函数 | 说明 |
dist(p1,p2) | 确定两点 p1 和 p2 之间的距离。此函数相当于矢量表达式 abs(p1 - p2) |
rad | 确定选 定对象的半径。对象可以是圆、圆弧或二维多段线的圆弧段 |
ang(v) | 确定 X 轴和矢量 v 之间的夹角。矢量 v 被当作是二维的，投影在当前用户坐标系的 XY 平面上 |
ang(p1,p2) | 确定 X 轴和直线 (p1,p2)（方向是从 p1 到 p2）之间的夹角。点被认为是二维的，投影在当前用户坐标系的 XY 平面上 |
ang(apex,p1,p2) | 确定直线 (apex, p1) 和 (apex, p2) 之间的夹角。点被认为是二维的，投影在当前用户坐标系的 XY 平面上 |
ang(apex,p1,p2,p) | 确定直线 (apex, p1) 和 (apex, p2) 之间的夹角。直线被认为是三维的。最后一个参数（点 p）用来定义角度的方向。此角度以顶点 apex 到点 p 的直线为轴按逆时针度量 |
cvunit(值,原测量单位,新测量单位) | AutoLISP 函数 cvunit 将数字或点从一种测量单位转换为另一种测量单位。关于可转换的测量单位列表，请参见Support/acad.unt 文件 |
16.6.7 使用变量
几何计算器允许在数学表达式中使用AutoLISP变量，也可以用计算器为一个AutoLISP变量赋值，该变量可以是整数、实数或一个2D或3D点。
此外，几何计算器也可以通过函数getvar（变量名）来获得AutoCAD系统变量的值。
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