HiCAD - オープンソースのAIパラメトリック3D CADモデリングプラットフォーム

HiCADとは何ですか？

HiCADは、3Dプリンティング愛好家向けに設計されたオープンソースのAIパラメトリック3D CADモデリングプラットフォームです。ユーザーは自然言語でニーズを説明するだけで、AIが数秒で編集可能なJSCADパラメトリックコードを生成できます。リアルタイム3Dプレビュー、Monacoコードエディタ、パラメトリックスライダーパネルと組み合わせることで、アイデアから印刷可能なSTLモデルまで、ワンストップのワークフローを実現します。

HiCADの主な機能

• AIインテリジェントモデリング： 自然言語入力に基づいてパラメトリックなJSCAD 3Dコードを自動生成し、意図分析と複雑なモデルの決定論的生成をサポートします。
• リアルタイム3Dプレビュー： WebWorkerの独立した実行とThree.jsのレンダリングを組み合わせることで、コード変更後300ms以内に結果が得られ、360°のインタラクティブな回転もサポートします。
• モナココードエディタ： VS Codeに似た内蔵エディタを備えており、構文ハイライト、インテリジェントな自動補完、AIを活用した編集モードにより、元の構造変更を正確に特定して保持できます。
• パラメトリック制御パネル： コード変数を自動的に抽出して視覚的なスライダーコントロールを生成するため、コードを変更することなくモデルサイズパラメータをリアルタイムで調整できます。
• STL / OBJ のインポートとエクスポート: 外部STLファイルのオンラインプレビューに対応しており、モデル完成後はワンクリックで標準フォーマットにエクスポートでき、スライスソフトウェアや3Dプリンターに直接接続できます。
• テンプレートマーケット： スマートフォンスタンド、ロボットアーム、ジュエリーなどの業界を網羅した24種類の無料テンプレートが含まれており、AIを活用した二次編集機能やコミュニティでの共有・公開機能もサポートしています。
• 複数のAIアダプター： DeepSeek、OpenAI、Qwenなどの大規模モデルをサポートします。 .env たった1行の設定で、異なるAIバックエンドを切り替えることができます。
• モデル共有： 固有の共有リンクを生成することで、他のユーザーがログインせずにオンラインでパラメトリック3Dモデルをプレビューできるようになります。

HiCADの技術原理

• 2段階精密モデリングエンジンロボットアームや戦車などの複雑なモデルの場合、システムはまず大規模モデルに対して意図分析を実行し、ユーザーが記述した空間構造と機能要件を理解します。次に、決定論的コードジェネレータ（jscad-codegen）を呼び出して、分析結果を正確なJSCADパラメトリックスクリプトに変換し、位置決め誤差ゼロのモデリング出力を実現します。
• フロントエンドのリアルタイムレンダリングアーキテクチャフロントエンドはVue 3 + Viteで構築され、3DレンダリングレイヤーはThree.js WebGLに基づいて実装されています。JSCADコードの実行環境はWebWorkerによって分離され、Transferable Objectsを使用してゼロコピーデータ転送を実現することで、スムーズな60fpsのプレビューと300msのリアルタイム応答を保証します。
• AIストリーミング応答とマルチアダプター設計バックエンドはNestJS上に構築されており、AIが生成したストリーミングコードスニペットをSSE（Server-Sent Events）経由でクライアントにプッシュします。AIレイヤーは、DeepSeek、OpenAI、Qwen用の統一アダプタインターフェースをカプセル化しており、 .env 複数のモデル間でのホットスイッチングを実現するために、クライアントが対応するモデルを動的に注入するように設定してください。

HiCADの主な利点

• ゼロ閾値自然言語モデリング： 複雑なCADソフトウェアの操作を習得する必要はありません。中国語または英語の説明文を使用して、プロ仕様のパラメトリック3Dモデルを作成できます。
• オープンソースであり、プライベートな環境での展開も可能です。 GPL v3ライセンスの下でオープンソースとして公開されており、フロントエンドとバックエンドのソースコードがすべて提供され、ワンクリックでのデプロイやDocker/PM2による二次開発をサポートしています。
• 究極のリアルタイムインタラクティブ体験： WebWorkerによる分離型コンピューティングとThree.jsのハードウェアアクセラレーションによるレンダリングにより、パラメータの調整やコードの変更が300ms以内に3Dビューに同期されることが保証されます。
• ネイティブ3Dプリント互換性： 生成されたモデルは、ミリメートル単位の精度で寸法が正確なASCII/バイナリSTLまたはOBJ形式で直接エクスポートでき、CuraやPrusaSlicerなどのスライスソフトウェアとシームレスに統合できます。
• 複数のモデル間での柔軟な切り替え： 単一の設定行で、DeepSeek V3、GPT-4o、およびQwen-Maxを切り替えることができ、コスト効率、品質、およびネットワークの安定性のバランスを取ることができます。

HiCADの使い方

• オンライン体験：
  • 公式ウェブサイトをご覧ください： HiCADの公式ウェブサイトをご覧ください：https://hicad.mvtable.com/
  • 要件の説明： ホームページの入力ボックスに、希望する3Dモデルを自然言語で記述してください。例えば、「M3ネジ穴のあるスマホスタンド」などです。
  • AI生成: AIは自動的にJSCADパラメトリックコードを出力し、右側にリアルタイムで3Dプレビューを表示します。
  • パラメータの微調整： 左側のパネルにあるビジュアルスライダーを使ってモデルのサイズを調整し、3Dビューの変化をリアルタイムで確認してください。
  • エクスポートと印刷： すべてが正しいことを確認したら、ワンクリックでSTLファイルをエクスポートし、Curaなどのスライスソフトウェアに直接インポートして3Dプリントを行います。
• ローカル展開：
  • 環境準備： Node.js >= 18.0.0 および pnpm >= 9.0.0 がローカルにインストールされていることを確認してください。
  • クローンプロジェクト： 埋め込む git clone git@github.com:MrXujiang/HiCAD.git 次に、HiCADのディレクトリに移動します。
  • 設定キー: コピー .env.example のために .env埋める DEEPSEEK_API_KEY 他のAIモデル用のAPIキー。
  • インストールと起動： 走る pnpm install && pnpm startサービス開始後のアクセス http://localhost:3000。
  • モデルを切り替える： 改訂 .env 真ん中 AI_ADAPTER フィールドは deepseek、openai または qwenAIバックエンドを切り替えるには、サービスを再起動するだけです。

HiCADの競合製品比較

HiCADアプリケーションシナリオ

• 個人による3Dプリント作品： 3Dプリンティング愛好家は、従来のCADソフトウェアを学ぶことなく、アイデアを素早く印刷可能なモデルに変換できます。
• STEM教育入門： 教育分野では、STEM教育において、生徒が自然言語を通してパラメトリックデザインや3Dモデリングの原理を理解するために活用されている。
• ハードウェアプロトタイプの反復： メーカーやハードウェア開発者は、スマートフォンスタンド、ロボットアームの関節、ケースアクセサリーなどの機械的なプロトタイプを迅速に繰り返し開発する。
• ジュエリーおよび工業デザインのカスタマイズ： ジュエリーや工業デザインの専門家は、二次的なカスタマイズにテンプレート市場を利用することで、コンセプトから実際の製品化までの時間を短縮している。
• 企業民営化モデルライブラリ： 企業チームは、社内3Dモデルライブラリを非公開で展開することで、設計資産の安全な管理と共同共有を実現できます。