人工智能领悟设计诀窍，首次自主完成3D模型打造

麻省理工学院的工程师正在开发一种人工智能模型，可以像人类设计师那样操作CAD软件。该系统通过点击按钮和在软件中导航菜单，将2D草图转换成3D模型。

该项目旨在降低CAD的陡峭学习曲线，让设计工作变得更快、更容易。

团队创建了一个新的数据集，名为VideoCAD。它包含超过41,000个示例，展示设计师是如何在CAD工具中构建3D模型的。

这些视频记录了每一次点击、拖动和选择，这些操作共同塑造了一个对象。通过研究这些数据，人工智能学习人类如何在CAD界面中移动，进而创建零件和对象。

工程师们把这看作是通向“CAD副驾驶”的一条路，能够支持用户在建模工作中的操作。

这样的系统可以从草图生成3D设计，并建议下一步操作或自动化重复任务。

麻省理工学院机械工程系的研究生Ghadi Nehme表示：“人工智能有潜力提升工程师的工作效率，并让更多人更容易接触到计算机辅助设计（CAD）。”

研究人员表示，这能帮助初学者更快上手。

麻省理工学院机械工程副教授Faez Ahmed补充道：“这非常重要，因为它降低了设计的门槛，帮助那些没有多年CAD培训的人更轻松地创建3D模型，激发他们的创造力。”

逐步点击建模

团队在人工智能驱动的用户界面代理的最新进展基础上进行了进一步的研究。这些代理已经可以使用电子表格或浏览器等软件来执行任务。

然而，计算机辅助设计（CAD）所需的交互复杂得多。工程师必须选择精确的工具，选择区域，进行缩放，调整角度，然后执行形状操作。

为了教会人工智能这些详细步骤，团队首先研究了一个现有的人类设计的CAD对象的数据集。

每个设计都包含高级命令，如“草图线”或“拉伸”。但这些命令还不够用。一个真正的智能代理必须理解每个指令背后的确切用户界面交互。

研究人员开发了一种系统，将这些命令映射到实际的屏幕操作。

Nehme 解释了这种方法 - “例如，假设我们通过从点 1 到点 2 画一条线来做一个草图。我们把这些高层次的操作转化为用户界面的操作，这就是说，我们从这个像素位置开始，点击，然后移动到第二个像素位置，再点击，同时选择‘线’这个操作。”

这个映射过程生成了超过 41,000 个训练视频。每个视频都记录了一个完整的建模过程，所有用户界面操作都实时展示。

接着，团队使用 VideoCAD 数据集对这些示例进行了模型训练。

朝着 CAD 协同设计助手的方向

经过训练后，人工智能能够直接处理简单的 2D 草图，并操作 CAD 软件。它可以点击、拖动并选择工具来构建正确的 3D 形状。

该系统能够处理简单物体以及更复杂的结构，比如房屋布局。团队目前正在对更复杂的设计进行训练。

行业研究人员认为这种方法具有潜力。

“VideoCAD 是朝着 AI 助手迈出的重要第一步，这些助手可以帮助新用户快速上手，并自动化后续遵循固定模式的重复建模工作，”Autodesk Research 的高级研究科学家 Mehdi Ataei 说。

他提到，未来的系统将能够支持多个CAD平台以及更先进的工作流程。