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02 学术实验室与论文地图

范围:重点实验室(浙大 CAD&CG / AI4SE、上海 AI Lab、全球主要团队)+ 6 大研究方向代表论文(含代码)。标注 ⚠️ 者未从一手来源完全确认。

重要纠偏

Brep2Seq / BrepMFR 属北京航空航天大学(BUAA)关志东组,不是浙大——网络检索极易误归属,引用时务必区分。

📅 2026 最新论文(近半年,与你核心方向最相关)

下方 PART B 是分方向的全景地图(含经典奠基作);2025-12 → 2026-06 的最新论文(已核对 arXiv 编号)见 07 最新动态 · 学术线。其中最该读的:

  • CADSmith(2026-03,已开源)— OCCT 几何校验 + VLM 双层自纠错 harness,正中你的方向arXiv
  • MUSE(2026-05)— 首个"可制造/可装配/有功能"text-to-CAD 评测基准。arXiv
  • Self-Improving CAD + FEA(2026-05)— 有限元分析当反馈信号。arXiv
  • FutureCAD(2026-03,复旦)— B-Rep grounding,文本 query 选中目标几何原语,对 fillet/chamfer 显式选面/边很相关arXiv
  • Zero-to-CAD(2026-04,Autodesk)— 百万级合成可执行 CAD 程序。arXiv

PART A —— 实验室篇

1. 浙江大学 CAD&CG 全国重点实验室

  • 1989 立项、1990 国家验收的老牌国重室,现升级为"计算机辅助设计与图形系统全国重点实验室"。实验室主任 周昆;学术委员会主任 潘云鹤院士。方向:CAD、图形与视觉计算、虚拟现实、媒体计算、可视分析。

"AI4SE Lab / 智能化软件工程"方向(与 AI for CAD 最相关)

  • 浙大计院导师介绍中明确列有 "AI4SE LAB"(刘玉生教授领导)高曙明的智能设计团队——这两块是该室与 AI4CAD/MBSE 最相关的力量。
  • ⚠️ 注意:网络上大量"AI4SE"内容指向行业工作组与华望系统的 MBSE 推广,与浙大同名方向有重叠但不是同一实体

关键 PI

  • 刘玉生(Liu Yusheng),教授/博导。方向:MBSE、模型驱动系统设计、计算机辅助公差、基于内容的三维模型检索、CAD/CAE/CAM 集成与虚拟样机。ASME JCISE 副主编。杭州华望系统科技创始人
  • 高曙明(Gao Shuming),教授/博导,长期从事 CAD 与图形学前沿、智能设计、特征识别。

产业出口 / 军工航天

  • 华望系统(Huawang):2014 成立,核心技术源自刘玉生团队;MBSE 平台 M-Design 已应用于航天科技集团、航空航天与国防工业,并提到 华为 等客户。这是浙大该方向最实在的产业出口。⚠️ 与华为/军工的具体项目细节未能从一手来源核实。

开源产出(谨慎)

  • ⚠️ 未找到浙大 CAD&CG / AI4SE 官方统一的 GitHub 组织页。常被误挂名浙大的 Brep2Seq / BrepMFR 实为北航产出(见纠偏)。

2. 上海人工智能实验室(Shanghai AI Lab)

  • 国家级新型科研机构;2026-03 启动 "AGI for Science 珠穆朗玛计划"(AGI4S)。
  • AI for Science 组open-sciencelab):FengWu 天气预报大模型、RNA-FM 等,偏分子/材料/地球,与 CAD 工程直接迁移尚不明显
  • OpenGVLabGitHub):与 3D 相关的 PonderV2(通用 3D 基础模型预训练)、点云检测/分割系列、InternVL/InternImage 多模态底座。
  • 小结:⚠️ 上海 AI Lab 没有公开的"AI for CAD"专线,但其 3D 点云基础模型与科学智能能力,是未来切入 CAD/工程的潜在底座。

3. 全球值得跟踪的团队

团队重点代表产出GitHub
Autodesk AI Lab / ResearchB-rep 学习与生成、数据集(领域基础设施提供方)UV-Net、BRepNet、Fusion360 Gallery、SolidGen、BrepGen、AutoBrepAutodeskAILab
Princeton (PrincetonLIPS)参数化草图关系建模SketchGraphsSketchGraphs
DeepCAD 作者 (Rundi Wu)序列式 CAD 生成开山DeepCADChrisWu1997/DeepCAD
DFKI + TU Kaiserslautern文本→CADText2CAD (NeurIPS'24)SadilKhan/Text2CAD
ShanghaiTech / 港大等多模态条件 CAD 生成CAD-MLLM、Omni-CADCAD-MLLM
MSRA(郭浩翔等)点云→B-rep 重建ComplexGenguohaoxiang/ComplexGen
北航 BUAA(关志东组)B-rep 深度学习、特征识别与重建Brep2Seq、BrepMFRzhangshuming0668
VITA Group (UT Austin)2D CAD 图纸符号识别CADTransformerVITA-Group/CADTransformer

PART B —— 关键研究方向与代表论文

格式:论文名(venue year)— 一句话作用 — GitHub — 论文。

方向 1:CAD 生成(序列 / 程序综合)

  • DeepCAD(ICCV 2021)— 把 CAD 建模历史表示为"草图-拉伸"指令序列,Transformer 自编码做生成,奠基之作 — GitHubarXiv 2105.09492
  • SkexGen(ICML 2022)— 解耦码本自回归生成 CAD 草图+构造序列,可控生成 — GitHubarXiv 2207.04632
  • HNC-CAD(ICML 2023)— 分层神经编码实现可控 CAD 生成 — GitHub
  • Text2CAD(NeurIPS 2024 Spotlight, DFKI)— 首个从"初学者→专家"多层级文本提示生成参数化 CAD 序列,并用 LLM/VLM 给 DeepCAD 数据集做约 66 万条文本标注 — GitHub项目页。⚠️ 另有同名 "Text2CAD via Technical Drawings"(arXiv 2411.06206) 是不同工作。
  • CAD-MLLM(arXiv 2024)— 首个用 MLLM 统一"文本/图像/点云"多模态条件生成参数化 CAD,发布 Omni-CAD 数据集(约 45 万)— GitHubarXiv 2411.04954
  • FlexCAD(ICLR 2025)— 微调 LLM 做统一可控 CAD 生成 — arXiv 2411.05823
  • ⚠️ "Hier-CAD":未找到确切对应论文,疑为 HNC-CAD/Brep2Seq 的别名。

方向 2:B-Rep 生成

  • SolidGen(TMLR 2023, Autodesk)— 自回归直接合成 B-rep — ⚠️ 无明确官方开源代码 — arXiv 2203.13944
  • BrepGen(SIGGRAPH 2024)— 结构化潜在几何 + 扩散直接生成 B-rep,首次支持自由曲面 — GitHubarXiv 2401.15563
  • AutoBrep(SIGGRAPH Asia 2025, Autodesk)— 统一拓扑与几何的自回归 B-rep 生成 — GitHub
  • BrepDiff(SIGGRAPH 2025)— 单阶段 B-rep 扩散 — GitHub

方向 3:CAD 表示学习

  • UV-Net(CVPR 2021, Autodesk)— 曲线/曲面 UV 参数域网格 + 邻接图,直接在 B-rep 上学习 — GitHubarXiv 2006.10211
  • BRepNet(CVPR 2021, Autodesk)— B-rep 拓扑消息传递卷积,识别加工特征 — GitHubarXiv 2104.00706
  • CSGNet(CVPR 2018)— 神经形状解析器,把形状解析为 CSG 程序 — GitHub
  • BrepMFR(JCDE 2024, 北航)— Transformer 图网络 + 域自适应做 B-rep 加工特征识别 — GitHub
  • Brep2Seq(JCDE 2024, 北航 张抒铭/关志东)— Transformer 编解码把 B-rep 转为可编辑参数化特征序列,含 100 万 CAD 合成数据集 — GitHubDOI

方向 4:CAD 重建(点云 / 草图 / 图像)

  • Point2Cyl(CVPR 2022)— 点云分解为拉伸柱体,输出可在 CAD 软件编辑 — GitHub项目页
  • ComplexGen(SIGGRAPH 2022, MSRA)— B-rep 重建建模为"顶点-边-面"链复形检测 — GitHubarXiv 2205.14573
  • Point2CAD(2023/24)— 从点云逆向出 CAD — GitHub
  • CAD-Recode(ICCV 2025)— 从点云逆向生成 CadQuery 代码 — arXiv 2412.14042
  • Sketch2CAD(SIGGRAPH Asia 2020)— 手绘草图做序列化 CAD 建模 — GitHub

方向 5:2D CAD 图纸分析与生成

  • CADTransformer(CVPR 2022, VITA)— CAD 图纸全景符号检测 Transformer — GitHub
  • Free2CAD(SIGGRAPH 2022)— 手绘草图解析为 CAD 命令 — GitHub
  • VectorFloorSeg(CVPR 2023)— 双流图注意力做矢量户型图分割 — GitHub
  • Drawing2CAD(arXiv 2025)— 从矢量化工程图做序列到序列 CAD 生成 — arXiv 2508.18733

方向 6:数据集

  • ABC Dataset(CVPR 2019)— 百万级 CAD 模型,几何深度学习基准底座 — arXiv 1812.06216
  • Fusion 360 Gallery(ACM TOG 2021, Autodesk)— 8,625 条人类设计序列 + Fusion360 Gym 交互环境 — GitHub
  • DeepCAD Dataset — 176,017 个草图/拉伸 CAD 模型(源自 ABC)— 随 DeepCAD 发布
  • SketchGraphs(ICML 2020 WS, Princeton)— 大规模参数化草图关系几何数据集 — GitHub
  • CC3D(ICIP 2020)— 50k+ "3D 扫描↔CAD(STEP)"配对,适合逆向工程评测 — arXiv 2101.04493
  • Omni-CAD(随 CAD-MLLM 2024)— 首个文本/多视图图像/点云/命令序列多模态数据集

综述与聚合列表

  • Geometric Deep Learning for CAD: A SurveyarXiv 2402.17695
  • Large Language Models for CAD: A SurveyarXiv 2505.08137
  • Awesome-CADGitHub(2025-10 已归档,内容仍有参考价值)

关键发现与诚实声明

  1. 浙大 AI4SE 核心人物是刘玉生,产业出口是华望 M-Design(MBSE,航天/国防/华为),但缺统一开源;与华为/军工的具体合作细节未核实。
  2. 纠偏:Brep2Seq / BrepMFR 属北航关志东组,非浙大。
  3. 上海 AI Lab 没有专门的"AI for CAD"线;相关力量分散在 AI4Science 与 OpenGVLab(PonderV2 等 3D 底座)。
  4. 存在两篇同名 Text2CAD、未确证的 "Hier-CAD",引用务必核对。
  5. SolidGen 无明确官方开源代码;Autodesk 后续以 BrepGen/AutoBrep 接棒。

信息来源

AI 与 CAD · 研究与工程实践