程序化CAD

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程序化CAD

程序化CAD（Programmatic CAD）是使用代码（如 Python、OpenSCAD 脚本）而非图形界面来定义和生成 3D 模型的方法。它被视为 AI 生成可编辑、可追溯 CAD 模型的最佳中间表示。

核心工具

  • OpenSCAD：基于脚本的 3D CAD 建模器，使用自己的描述语言
  • build123d：Python 程序化 CAD 框架
  • cadquery：Python 程序化 CAD 框架
  • BOSL / BOSL2 / MCAD：OpenSCAD 生态中的标准库

作为"CAD 源代码"的价值

程序化 CAD 脚本类似于软件工程中的"源代码"，而 STEP、STL 等文件则类似于"编译结果"。前者适合高频语义编辑，后者适合交换和制造。

与 AI 的结合

AI 生成程序化 CAD 脚本的工作流：

  1. 为每个 STEP 文件生成对应的 Python 脚本源
  2. 用 build123d 或 cadquery 表达零件
  3. 通过引用具体面、边和局部结构，让模型做精确修改
  4. 维护 markdown 文档，记录零件的重要特征和上下文
  5. 用截图与几何约束做结果校验

三条并行路线

未来高效的 AI CAD 路线可能包括：

  • 自然语言 → OpenSCAD / 参数化脚本
  • 自然语言 → Onshape / 云 CAD API 操作序列
  • 自然语言 → Python CAD 源码（build123d / cadquery）

相关概念

  • [[意图驱动设计]] — 用户通过自然语言表达设计目标
  • [[CADAM]] — 基于 OpenSCAD 的开源 text-to-CAD 项目
  • [[计算机辅助设计-cad]] — 传统 CAD 技术
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