Китайский университет Чжэцзян представил мультимодальный агент CAD-моделирования CADDesigner

Репортаж от Wedoany，Команда Ду Пэна из Государственной ключевой лаборатории компьютерного проектирования и графических систем Чжэцзянского университета представила агент CAD-моделирования CADDesigner, поддерживающий мультимодальный ввод. Этот агент стремится глубоко интегрировать большие языковые модели, агенты и традиционные геометрические ядра через создание промежуточного уровня, помогая CAD-дизайнерам повысить эффективность моделирования и производительность.

На этапе концептуального проектирования продуктов модели CAD часто сталкиваются с проблемами неполноты и абстрактности требований. Дизайнерам необходимо постепенно преобразовывать первоначальные идеи в точные параметрические модели. Традиционное CAD-программное обеспечение, такое как SolidWorks и CATIA, хотя и обладает мощными функциями, предъявляет высокие требования к опыту проектировщиков, что ограничивает эффективность проектирования. В последние годы был достигнут прогресс в использовании больших языковых моделей для генерации кода CAD-моделирования, но тонкая настройка открытых больших моделей обычно требует значительных ресурсов GPU, а нехватка высококачественных последовательностей CAD-моделирования также ограничивает разнообразие и качество генерируемого кода.

На уровне взаимодействия CADDesigner поддерживает синхронный ввод текстовых описаний и эскизов; на уровне проектирования API этот агент подчеркивает согласованность, позволяя генерировать код CAD-моделирования, точно соответствующий намерениям пользователя. Его система ограничений отвечает только за определение правил и не участвует напрямую в геометрических вычислениях, что эффективно избегает риска ошибок, связанных со сложными вычислениями. Кроме того, CADDesigner позволяет большим языковым моделям научиться присваивать ключевым геометрическим деталям «удостоверения личности» с функциональным значением, решая давнюю проблему «поиска объектов» в кодировании.

В настоящее время результаты соответствующих исследований были опубликованы в ведущем журнале в области компьютерного проектирования и графики «Computer Aided Design».

Команда CADDesigner предложила новую парадигму скриптов CAD-моделирования, дружественную к большим моделям, — явную контекстную императивную парадигму (Explicit Context Imperative Paradigm, сокращенно ECIP). Эта парадигма предоставляет большим языковым моделям (LLM) стандартизированный рабочий процесс, уменьшая количество догадок и ошибок при генерации кода CAD-моделирования и стабильно преобразуя проектные намерения в надежные результаты геометрического моделирования. ECIP использует явную императивную структуру вызова в проектировании API, подчеркивая согласованность синтаксиса, параметров и поведения; все интерфейсы API имеют схожую структуру и единообразное использование.

В системе ограничений ECIP подчеркивает принцип «только скажи, что нужно, не говори, как это сделать», позволяя модели просто описывать «какой результат нужен», а не вычислять «как именно это сделать». Модель выступает в роли «командира», выдвигая требования, например, «эти две детали должны быть соединены», избегая тем самым сложных вычислений координат, направлений и пространственного положения. Для решения давней проблемы «поиска объектов» при «моделировании с помощью кода» ECIP использует механизм «наклеивания меток + автоматической передачи», позволяя модели присваивать ключевым деталям «удостоверения личности» с функциональным значением, такие как «основание», «монтажное отверстие». Эти «удостоверения личности» автоматически передаются в процессе моделирования, и последующие модели могут искать детали по функциональным названиям.

В механизме обратной связи ECIP оптимизирован для больших языковых моделей. При возникновении сообщения об ошибке ECIP не только сообщает модели «где произошел сбой», но и предоставляет информацию о местоположении ошибки, ее типе, распространенных причинах и рекомендациях по исправлению. Команда также предоставляет набор автоматизированных инструментов-скриптов для проверки механических помех в результатах моделирования и создания отчетов о проверке, удобных для чтения человеком и анализа машиной, что помогает большим языковым моделям выполнять самокоррекцию и итеративную оптимизацию.

CADDesigner предоставляет более удобный интерфейс SDK для больших моделей: модель отвечает только за понимание требований, организацию структуры и выражение проектных намерений; геометрические вычисления, выполнение ограничений, выбор объектов, диагностика ошибок и проверка результатов выполняются SDK. Этот агент разрушает барьер между естественным языком и точной геометрией, превращая большие модели из чат-ассистентов в инструменты повышения производительности проектирования, открывая новые технологические пути для будущего человеко-машинного сотрудничества и параметрического проектирования, управляемого намерениями.