在 2025 年 CCF CAD/CG 大会上，多项前沿技术与创新解决方案集中亮相，涵盖AI 驱动设计、智能图形计算、数字孪生与开源生态等核心领域。以下是具有代表性的技术展示与实践案例：

一、AI 生成设计的工业级突破

1. CADCrafter：单图生成可编辑 CAD 文件

• 技术亮点：魔芯科技与南洋理工大学联合研发的 CADCrafter 框架，通过VAE（变分自编码器）与扩散模型结合，实现从单张图像直接生成可编辑的 CAD 指令序列。例如，拍摄 3D 打印零件或工业设备照片后，系统可自动生成包含参数化特征的 CAD 工程文件（如 STP 格式），支持后续修改与量产。
• 应用价值：在机械维修场景中，工程师可通过拍照快速重建零件模型，将传统逆向工程周期从数天缩短至小时级。实验显示，生成模型的表面平面度与棱角精度满足量产要求，已在新能源汽车电池包设计中验证可行性。

2. 华天软件智能设计助手：AI 驱动的工业软件革新

• 技术整合：华天软件皇冠 CAD 2025 R3 版本集成DeepSeek 大模型，通过深度学习构建设计意图预测体系。例如，在模具设计中，系统可自动推荐分型面位置与冷却水路布局，设计效率提升 30%。
• 场景落地：某家电企业应用该技术后，注塑模架设计周期从 3 天缩短至 8 小时，同时通过 AI 生成的工艺文件自动匹配机床参数，减少人工编程错误率 40%。

3. WHUCAD 数据集：支撑参数化特征建模的 AI 基石

• 学术突破：武汉大学团队发布的 WHUCAD 数据集，包含建模历史、约束关系与高级语义特征，支持设计意图的精准表达。例如，二维草图模块可保存参数化绘制流程，三维建模模块通过命名机制关联实体，已在航天发动机叶片设计中验证其对复杂特征的支持能力。

二、图形计算与几何引擎优化

1. 浩辰 CAD 2025：硬件加速与参数化约束

• 性能跃升：通过GPU 加速技术，复杂图纸开图速度提升 3 倍，编辑性能提升 60%。例如，石化行业大型设备设计中，70% 的本地硬件投入可通过云端协同替代。
• 参数化设计：全面支持 2D 图形参数化约束，用户可通过修改尺寸驱动图形自动更新，在建筑施工图设计中减少人工调整时间 50%。

2. 杨义军团队：工业级几何引擎算法

• 技术创新：西安交通大学杨义军教授团队提出带引导线的 Coons 曲面拟合方法，解决 N 边洞填充与点云反求等工业难题。例如，在船舶曲面设计中，算法可在容差范围内逼近引导线，并实现 G1 连续性优化，显著提升曲面光顺性。
• 应用案例：某汽车企业采用该算法后，车门模具曲面重建时间缩短 40%，同时通过 BSP 树构建技术优化零件装配体渲染效率，支持 10 万 + 零件实时显示。

三、开源工具与自动化设计

1. Creo Toolkit：基于 Python 的自动化工具集

• 功能覆盖：开源项目提供模型检查、参数化修改与批量处理功能。例如，模具企业可通过脚本自动生成注塑模架的标准件库，设计周期从 3 天压缩至 8 小时。
• 二次开发支持：开发者可通过 Python 接口扩展功能，如编写自定义草图工具（如正弦曲线绘制），已在消费电子外壳设计中验证其减少重复劳动的价值。

2. 智能 CAD 生成挑战赛

• 产学研协同：大会联合华天软件发起算法竞赛，参赛者需通过皇冠 CAD 云平台实时协作，基于自然语言描述生成参数化模型。优胜方案已在工程机械行业落地，某装载机铲斗设计周期缩短 25%。

四、数字孪生与跨领域融合

1. 量子芯片设计自动化工具

• 技术前沿：EDA-Q 等工具实现超导量子芯片设计全流程覆盖，包括拓扑结构优化、等效电路计算与自动化布局布线。例如，通过 Qiskit-Metal 与 KQCircuits 结合，某量子计算企业将芯片设计周期从数月缩短至两周。
• 性能突破：在多量子比特架构中，算法可通过阻抗匹配与串扰抑制技术，将量子态传输效率提升 20%，已在中科院实验室完成千比特级系统验证。

2. AR/VR 辅助设计审查

• 达索系统 3DExperience 平台：工程师佩戴 Meta Quest Pro 头显，可在 VR 环境中查看 CATIA 模型并实时标注修改意见。例如，某航空企业在发动机装配验证中，通过 AR 标记减少 50% 的工艺错误。
• 西门子 NX Immersive Explorer：HMD 设备支持沉浸式设计审查，在机床装配场景中，工艺验证时间缩短 50%，已在沈阳机床集团试点应用。

五、开源生态与行业标准

1. FreeCAD 0.22：用户体验与大型文件处理

• 功能升级：修复鼠标右键菜单问题，支持抛物线绘制与 RTL 文本。64 位 Windows 版本处理 1GB 以上 DXF 文件时，内存占用降低 25%，已在建筑行业复杂图纸管理中广泛应用。
• 社区贡献：社区开发者通过 Python 插件实现焊件清单自动生成，某钢结构企业应用后，BOM 编制效率提升 70%。

2. 国产 CAD 兼容性标准制定

• 政策响应：浩辰、华天等企业联合参与制定《工业软件兼容性国家标准》，重点解决IFC 文件导出与 RVT 格式导入问题。例如，某市政设计院通过标准接口实现 AutoCAD 与 BIM 软件数据互通，方案生成效率提升 50%。

总结

• 技术落地：CADCrafter 的单图建模、华天软件智能助手的工业场景适配；
• 性能突破：浩辰 CAD 的硬件加速、WHUCAD 数据集的参数化特征支持；
• 生态构建：Creo Toolkit 开源项目、国产 CAD 兼容性标准。