CadSet

CadSet 是一个面向机械零件的 STEP-first 参数化 CAD 系统。它覆盖自然语言与图文生成、上传 STEP 的独立参数化重建、模型修改、几何验收，以及从批量 STEP 案例中蒸馏可复用建模经验。

系统的统一设计源是自有的 DesignIR 2.0。STEP 是主要交换与验收格式，但上传的源 STEP 只作为教师证据和验收真值，不作为重建时的几何依赖。

产品范围

当前主线只包含三类工作流：

1. 根据自然语言生成可编辑 CAD。
2. 根据文字和参考图片生成或修改可编辑 CAD。
3. 将上传的 STEP 重建为 DesignIR，独立生成新的 STEP，并继续参数化修改。

CAD Router 会在两个执行后端之间选择：

• text-to-cad / Build123d：通用机械零件、特征建模、几何验证和 STEP 输出。
• SimpleCADAPI：可重放操作图、语义化机械结构和专用机械零件能力。

系统架构

                         ┌────────────────────┐
 Text / Image / STEP ──> │  CAD Agent Studio  │
                         └─────────┬──────────┘
                                   │
                         ┌─────────▼──────────┐
                         │     CAD Router      │
                         └──────┬───────┬─────┘
                                │       │
                    ┌───────────▼─┐   ┌─▼──────────────┐
                    │  Build123d  │   │ SimpleCADAPI   │
                    └───────────┬─┘   └─┬──────────────┘
                                └────┬────┘
                                     │
                           DesignIR 2.0 + STEP
                                     │
                         ┌───────────▼───────────┐
                         │ Viewer / Acceptance   │
                         └───────────────────────┘

上传 STEP 的重建链路使用严格的教师隔离：

Teacher STEP
  -> private geometry evidence
  -> Reconstruction Agent
  -> DesignIR 2.0
  -> isolated compiler without Teacher STEP access
  -> rebuilt STEP
  -> independent Acceptance Agent
  -> deterministic experience promotion

仓库结构

路径	职责
cad-agent-studio/	独立 Next.js 前端，负责对话、图片与 STEP 上传、任务管理和模型预览。
designir-pipeline/	DesignIR Schema、双 Agent、隔离编译、验收和经验晋升。
text-to-cad/	CAD Router、Build123d CAD Skill、CAD Viewer 和共享 CAD 运行时。
SimpleCADAPI/	第二建模后端，提供可重放操作图和机械建模 API。
llm.config.yaml	前端共享的模型供应商、模型和密钥配置。

依赖目录、虚拟环境、构建缓存和批量运行数据不会进入 Git。锁文件、源码、Schema、Agent 定义和确定性测试会进入版本控制。

DesignIR 2.0

DesignIR 保存设计意图，而不是复制 STEP 的 B-Rep 或三角网格。主要结构包括：

• coordinate systems 与 datums
• editable parameters 与 expressions
• sketches 与 constraints
• ordered features、patterns 与 attachments
• construction stages
• edit interface
• validation and perturbation contracts

Schema 位于：

designir-pipeline/contracts/designir-2.0.schema.json

当前两个后端共同支持的首批操作包括：

• extrude_circle
• extrude_rectangle
• add_cylinder
• through_hole
• polar_hole_pattern

不支持的几何必须显式进入 quarantine，并记录缺失能力；系统禁止使用源 STEP、嵌入 B-Rep、完整网格替身或源拓扑引用绕过重建。

STEP 蒸馏与验收

将待处理的 STEP/STP 文件放入：

designir-pipeline/workspace/teacher/inbox/

完整运行目录：

阶段	路径
教师 STEP 输入	workspace/teacher/inbox/
私有几何证据	workspace/teacher/evidence/
Reconstruction Agent 输入	workspace/reconstruction/inbox/
参数化重建结果	workspace/reconstruction/designir/
独立重建 STEP	workspace/reconstruction/output/
Acceptance Agent 输入	workspace/acceptance/inbox/
验收报告	workspace/acceptance/reports/
经验候选	workspace/promotion/candidates/
跨案例回放验证	workspace/promotion/replay_validated/
正式经验库	workspace/promotion/promoted/library.json
失败与能力缺口	workspace/quarantine/

详细说明见 designir-pipeline/workspace/README.md。

批量提取教师证据：

designir-pipeline/scripts/cad-experience extract-folder \
  --input designir-pipeline/workspace/teacher/inbox \
  --output designir-pipeline/workspace/teacher/evidence

蒸馏得到的经验必须同时通过几何一致性、特征语义、参数可编辑性和修改稳定性验收。两个 Agent 都无权直接发布经验，最终晋升由确定性策略执行。

本地开发

环境要求

• Node.js 22+
• Python 3.12
• OpenCascade/Build123d 所需的本地运行依赖

启动前端

cd cad-agent-studio
npm install
npm run dev -- -H 127.0.0.1 -p 53821

打开 http://127.0.0.1:53821。

前端默认读取仓库根目录的 llm.config.yaml。也可以通过 CAD_AGENT_STUDIO_CONFIG 指向其他配置文件。

DesignIR 命令

text-to-cad/.venv/bin/python \
  designir-pipeline/scripts/designir_pipeline.py validate \
  designir-pipeline/examples/raised_hub_flange.designir.json

text-to-cad/.venv/bin/python \
  designir-pipeline/scripts/designir_pipeline.py isolated-rebuild \
  designir-pipeline/examples/raised_hub_flange.designir.json \
  --output /tmp/raised_hub_flange.step \
  --backend build123d

simplecadapi 后端还会在 STEP 旁生成可重放的 *.simplecad.model.json。

验证

前端：

cd cad-agent-studio
npm test
npm run build

DesignIR、经验库与 CAD Router：

text-to-cad/.venv/bin/python -m unittest \
  designir-pipeline/tests/test_designir_pipeline.py \
  designir-pipeline/tests/test_experience_library.py \
  text-to-cad/tests/python/skills/cad-router/test_route.py

经验库审计：

text-to-cad/.venv/bin/python \
  designir-pipeline/skills/cad-experience-builder/scripts/cad_experience.py \
  audit designir-pipeline/workspace/promotion/promoted/library.json

当前边界

DesignIR 当前优先覆盖规则机械零件，例如法兰、板件、支架、轴套、带孔块和基础壳体。自由曲面、多轨扫掠、复杂铸造过渡和高阶连续曲面仍需要扩展特征词汇。

工作区已经具备批量证据提取、角色隔离、独立重建、验收和经验晋升能力；批处理目前由命令或 Agent 任务触发，尚未提供常驻目录监听服务。