AI生成CAD图纸（云原生CAD+AI让设计像聊天一样简单）

项目概述

本章节探讨AI技术与在线CAD相结合，能否打造一个能让CAD"听懂人话"的智能助手。

核心价值：告别繁琐的手动绘图，用自然语言就能完成CAD设计。无论是建筑工程师、机械设计师，还是CAD开发者，都能通过AI大幅提升工作效率。

为什么选择MxCAD来做CAD智能系统？

1. 原子化API - AI时代的CAD开发利器

传统CAD软件的问题是：你只能用它给你的功能，比如"画直线"、"画圆"这样的整体功能。但MxCAD的API把所有功能都拆得特别细，就像乐高积木一样：

// 传统方式：只能调用drawCircle()
drawCircle(center, radius);
// MxCAD原子化API：AI可以精确控制每个细节
const center = new McGePoint3d(100, 100, 0); // 精确控制圆心
const circle = new McDbCircle(); // 创建圆对象
circle.center = center; // 设置圆心
circle.radius = 50; // 设置半径
circle.trueColor = new McCmColor(255, 0, 0); // 精确控制颜色
entitys.push(circle); // 添加到图纸

这对AI意味着什么？

• -AI可以像人类工程师一样思考，理解每个几何元素的含义
• -可以精确控制颜色、图层、线型等所有属性
• -能处理复杂的空间变换和几何计算
• -生成的代码质量更高，更符合工程规范

2. 智能体策略 - 让AI像专业工程师一样思考

我们设计了三种AI智能体，各自负责不同的专业领域：

A.建模智能体（ModelingAgent）

专业领域：CAD图形创建和迭代修改

工作流程：

• 1.接收自然语言指令（如"画一个带圆角的矩形，长100宽60，圆角半径5"）
• 2.分析需求，拆解为几何元素
• 3.生成精确的MxCAD代码
• 4.在沙箱中预览效果
• 5.自动修复可能的错误
• 6.最终插入到图纸中

技术亮点：

• -支持代码迭代修改："刚才那个矩形，把圆角改成10"
• -自动管理实体数组，避免重复和遗漏
• -智能错误修复：代码执行失败时自动分析错误并修复
• -最多重试3次，确保成功率

B.通用智能体（DefaultAgent）

专业领域：CAD图纸操作和查询

典型任务：

• -"选中所有长度大于100的直线"
• -"把图层"标注"的颜色改成红色"
• -"计算这个区域的面积"
• -"导出选中的实体为DXF"

技术亮点：

• -理解CAD专业术语和概念
• -能操作图层、线型、标注等CAD特有功能
• -支持复杂的选择条件和过滤

C.意图识别智能体（IntentRecognitionAgent）

角色：智能调度员

工作原理：

• 1.关键词匹配：快速识别用户意图（如包含"画"、"创建"等词 → 建模智能体）
• 2.LLM深度分析：复杂请求调用大语言模型分析
• 3.智能路由：自动选择最合适的智能体处理

优势：用户无需手动选择模式，系统智能判断

3.安全沙箱-让AI代码安全运行

为什么需要沙箱？

AI生成的代码可能包含错误、无限循环或恶意代码，直接在主应用中执行可能导致崩溃或数据丢失。

我们的解决方案：

用户输入 → AI生成代码 → 沙箱预览 → 错误检测 → 自动修复 → 用户确认 → 插入图纸

技术实现：

• -在隔离的iframe中执行代码
• -限制访问DOM和本地存储
• -捕获所有错误信息
• -提供详细的错误堆栈分析
• -支持最多3次自动修复尝试

用户体验：

• -实时预览AI绘图效果
• -确认无误后再插入图纸
• -随时取消或重新生成
• -支持撤销操作

AI功能详解

自然语言到CAD代码转换

示例1：绘制复杂机械零件

• AI生成代码：
• // 创建外圆
• const outerCircle = new McDbCircle();
• outerCircle.center = new McGePoint3d(0, 0, 0);
• outerCircle.radius = 100;
• entitys.push(outerCircle);
• // 创建内圆
• const innerCircle = new McDbCircle();
• innerCircle.center = new McGePoint3d(0, 0, 0);
• innerCircle.radius = 50;
• entitys.push(innerCircle);
• // 创建6个螺栓孔
• for (let i = 0; i < 6; i++) {
• const angle = (i * 60) * Math.PI / 180;
• const hole = new McDbCircle();
• hole.center = new McGePoint3d(75 * Math.cos(angle), 75 * Math.sin(angle), 0);
• hole.radius = 10;
• entitys.push(hole);

示例2：建筑平面图

用户：画一个10m×8m的房间，墙厚240mm，门宽900mm在右侧墙中央
AI自动计算所有尺寸，生成符合建筑规范的墙体和门窗

智能代码优化

自动补全import语句：

• // AI生成的代码可能缺少import
• const line = new McDbLine(); // 错误：McDbLine未定义
• // 系统自动补全
• import { McDbLine, McGePoint3d } from "mxcad";
• const line = new McDbLine(); // 正确

管理实体数组：

• // AI可能忘记将实体添加到图纸
• const circle = new McDbCircle();
• // 缺少 entitys.push(circle);
• // 系统自动检测并添加
• const circle = new McDbCircle();
• entitys.push(circle); // 自动添加

智能修复语法错误：

• // AI可能生成有语法错误的代码
• const point = new McGePoint3d(0, 0, 0) // 缺少分号
• // 系统自动修复
• const point = new McGePoint3d(0, 0, 0); // 自动添加分号

多AI模型支持

支持的AI提供商：

• -OpenRouter：统一接口，支持DeepSeek、Llama、Gemini等100+模型
• -OpenAI：GPT-4、GPT-3.5等官方模型
• -iFlow：国产大模型，包括通义千问、Kimi、DeepSeek等
• -自定义：支持任何OpenAI兼容的API

模型选择策略：

• -免费模型：适合测试和简单任务
• -付费模型：适合复杂任务和高质量要求
• -国产模型：适合数据安全要求高的场景

实际应用场景

场景一：建筑工程师 - 快速绘制标准户型

传统方式：

• 1.打开CAD软件
• 2.选择画线工具
• 3.输入起点坐标(0,0)
• 4.输入终点坐标(10000,0) // 10米墙
• 5.重复步骤3-4，画4面墙
• 6.选择偏移工具，偏移240mm生成内墙线
• 7.选择修剪工具，修剪墙角
• 8.插入门、窗图块
• 9.添加尺寸标注
• 10.整个过程约15-30分钟

AI方式：

• 输入：画一个10m×8m的房间，墙厚240mm，门宽900mm在右侧墙中央，窗宽1500mm在左侧墙中央
• AI响应：✅ 已生成标准房间平面图
• - 外墙：10m×8m，墙厚240mm
• - 门：900mm宽，位于右侧墙中央
• - 窗：1500mm宽，位于左侧墙中央
• - 已添加尺寸标注
• 用时：10秒

场景二：机械设计师 - 参数化零件设计

传统方式：

• -手动计算所有尺寸
• -逐个绘制每个特征
• -容易出错，修改困难

AI方式：

• 输入：生成一个M10螺栓，长度50mm，头部六角对边16mm
• AI响应：✅ 已生成M10螺栓模型
• 螺纹公称直径：10mm
• 螺栓长度：50mm
• 六角头对边宽度：16mm
• 符合GB/T 5782标准 用时：5秒

场景三：图纸修改-智能批量操作

传统方式：

• -手动查找需要修改的元素
• -逐个修改，耗时且容易遗漏

AI方式：

• 输入：把所有标注文字的字体改成仿宋，字高改为3.5mm
• AI响应：✅ 已修改23个标注对象
• 字体：仿宋
• 字高：3.5mm
• 修改对象：23个尺寸标注 用时：3秒

技术架构深度解析

代码执行流程

核心模块说明

1. agents/AgentStrategy.ts

• -智能体策略接口定义
• -智能体实例管理
• -智能体选择逻辑

2. agents/ModelingAgent.ts

• -CAD建模专用智能体
• -代码生成与修改
• -错误自动修复

3. agents/IntentRecognitionAgent.ts

• -用户意图识别
• -智能体路由调度
• -对话状态管理

4. core/LLMClient.ts

• -多AI提供商支持
• -请求管理与取消
• -错误处理与重试

5. core/codeModificationUtils.ts

• -代码智能修改
• -JSON指令解析
• -语法错误修复

6. sandbox.ts

• -沙箱环境初始化
• -代码安全执行
• -错误信息捕获

7. services/openRouterAPI.ts

• -AI模型管理
• -API配置管理
• -模型缓存机制

快速体验AI智能体服务

首先打开demo2.mxdraw3d.com:3000/mxcad/， 如下图：

打开AI服务会弹出一个胶囊输入框。

我们需要线配置AI的api接口。这里我们选择iflow AI服务 这是目前国内免费的最佳供应商，如下图：

具有配置如下：

首先我们打开iflow.cn 登录账号，然后我们鼠标移入头像，找到api管理，如下图：

我们把api key填写到MxCAD AI服务中，如下图：

选择模型商: iFlow

填写API Key: 刚刚复制的key粘贴在这里， 模型选择: 支持很多模型，都可以，甚至稍微差一些的模型都可以，iFlow目前所有的模型都是免费使用。

就可以开始在胶囊输入框内输入你的需求了，比如：一个比较抽象的需求, "画一朵花" 然后按下回车键，如下图：

等待一会儿, 就把代码生成出来给你看，并且还有预览效果，如果满意的话点击确认就可以把这朵花插入到图元中了。如果不满意，我们可以继续与AI对话进行修改，如下图：

比如现在我们觉得这个花不够精致。我们和AI说, “花不够精致”。然后按下回车键，如下图：

我们可以不断的让AI修改代码，从而达到一个满意的效果。但要真正投入使用，还需要结合具体的需求调整提示词和整个智能体的流程，以上演示的是建模智能体的能力。而通用智能体的能力，目前主要是用于操作一些实体。

比如："选中实体按照原本比例放大10倍，间距还是原本的间距"

我们点击生成的代码点击运行，效果就出来了，如下图：

还有很多操作，只要是代码可以完成的操作，都可以通过AI配合网页CAD完成。