Codex for CAD能将自然语言工程描述直接转化为CAD绘图命令——从土压力系数计算到支护剖面图生成,从单图元修改到推理修正,基坑支护场景的测试验证了AI正从“指令式绘图”走向“意图式生成”。建设综合勘察设计研究院联合清华大学沈阳教授团队发布的这份报告,基于有限样本测试,系统评测了Codex在计算、画图、改图三大环节的能力边界。
技术定义与核心能力
Codex for CAD是基于OpenAI Codex,经过CAD领域数据(AutoLISP、VBA、.NET API、脚本宏、图元数据库)微调,能够将自然语言描述和工程逻辑直接转化为可执行的CAD绘图命令和参数化图元的AI引擎。
核心能力体现在三个层面:语义解析——理解“桩径800mm”“间距1.60米”“混凝土强度C30”等工程术语;逻辑编码——自动生成绘制直线、圆弧、填充、标注、图块插入的底层代码;上下文学习——根据已有图纸比例、图层、样式,延续一致的绘图风格。
与传统交互式CAD相比,Codex+CAD的输入方式从鼠标点选、键盘命令升级为自然语言+工程参数;灵活性从“依赖人工操作”升级为“根据描述动态生成代码并执行”;工程师负担从“双手不离鼠标键盘”解放为“聚焦设计意图,描述即可输出”。
工程痛点与评测方法
工程领域长期面临“计算-画图-改图”三重痛点。计算阶段,工程师使用理正、启明星等计算软件,输出大量文本/Excel数据后,需要人工提取关键数据用于绘图,极易抄错、看串行。画图阶段,绘制标准剖面每个剖面耗时30分钟以上,一个中型基坑15个剖面,同样的图元复制粘贴几百次。改图阶段,业主临时将桩径从800mm调整为900mm,工程师耗时半天改完所有图纸后又被要求恢复原参数。
Codex for CAD可通过四种方式实现:直接生成DWG文件、生成CAD脚本或插件代码、通过MCP连接CAD工具、通过Skill封装CAD绘图能力。四种方式各具定位——DWG方式看结果,脚本方式看逻辑,MCP方式看交互,Skill方式看复用。
计算阶段能力评测
在土压力系数计算环节,Codex能够直接解析土层力学参数,基于朗肯土压力理论快速计算出基坑内外主动土压力系数Ka和被动土压力系数Kp。测试中,Codex从计算书提取了11层土的土类名称、内摩擦角和黏聚力,输出包含层号、土类名称、φ、c、Ka、Kp的完整表格。
在分层土压力计算环节,Codex能够提取土层参数、基坑深度、地面超载和地下水位,按土层分层深度计算各关键深度处的主动土压力。在水土压力计算环节,Codex能够提取外侧水位深度和内侧降水深度,判断各土层采用水土分算还是水土合算。
在支锚轴向力计算环节,Codex能够提取各道支锚的类型、位置、长度和预加力,复核轴向力设计值与标准值之间的换算关系。测试中,Codex成功复核了4道锚索的轴向力,识别出第4道锚索轴向力最大(标准值579.56kN,设计值713.21kN)。
在桩身内力与配筋复核环节,Codex能够提取支护桩的桩径、保护层厚度、最大弯矩、最大剪力、纵筋、箍筋配置,判断实配面积是否满足计算面积要求。在参数缺失处理环节,Codex能够识别计算和绘图所需参数是否完整,主动提示补充。
画图与改图阶段能力评测
画图阶段,Codex在基础几何生成中根据基坑深度17.200m、嵌固深度7.800m生成基坑支护剖面基础几何框架;在土压力分布图生成中把计算结果转换为DWG图;在带标注支护剖面生成中将支护结构参数转化为AutoLISP脚本;在土层与地下水位表达中将11层土的土类名称和层厚转化为土层分界线;在锚索支护剖面生成中通过MCP在已有CAD图纸基础上追加4道锚索;在施工图1:1复刻中围绕已有图纸进行识别、绘制、校正;在桩配筋示意生成中将桩径、保护层厚度、纵筋规格转化为可编辑CAD图形。
改图阶段,Codex通过MCP方式完成单图元修改(将指定压力监测点圆形符号半径放大1.5倍)、局部联动修改(将基坑边线偏移500mm并同步调整关联图元)、多目标复合修改(新增排水沟、护栏、箭头和文字说明)和推理修正(部分执行基于设计逻辑的修改)。测试结论显示,复杂结构逻辑的推理修正仍需人工复核。
核心数据总览
Codex for CAD基坑支护场景能力评测总览| 环节 | 任务 | 实现方式 | 评测结论 |
|---|
| 计算 | 土压力系数计算 | 直接解析 | 可生成11层土完整Ka/Kp表格 |
| 计算 | 分层土压力计算 | 直接解析 | 可输出关键深度处土压力表 |
| 计算 | 支锚轴向力复核 | 直接解析 | 可识别控制性锚索并复核换算关系 |
| 计算 | 桩身配筋复核 | 直接解析 | 可判断实配面积是否满足计算要求 |
| 画图 | 基础几何生成 | 生成DWG文件 | 可生成基坑支护剖面基础框架 |
| 画图 | 带标注支护剖面 | 生成CAD脚本 | 可生成可运行AutoLISP脚本 |
| 画图 | 锚索支护剖面 | MCP调用CAD | 可在已有图纸中追加锚索构件 |
| 画图 | 桩配筋示意图 | Skill封装 | 可生成可编辑CAD图形,需人工校核 |
| 改图 | 单图元修改 | MCP调用CAD | 可定位并修改单个图元属性 |
| 改图 | 局部联动修改 | MCP调用CAD | 可识别图元关系并联动调整 |
| 改图 | 推理修正 | MCP调用CAD | 部分执行,复杂结构逻辑仍需人工复核 |