修订说明

本版本在 V2.0 初版基础上，整合三位专家（系统架构师、业务分析师、BIM 专业工程师）的讨论成果，按「三大业务模块 + 21 道工序 + AI 价值落地」的业务视角重新组织，并对技术架构进行结构性优化。

主要调整：

目录

上篇 业务架构

• 第1章 概述
• 第2章 三大业务模块总览
• 第3章 供应链模块（全球）详解
• 第4章 组装工厂模块详解
• 第5章 安装交付模块详解
• 第6章 21 道工序与 BIM/AI 对应关系矩阵
• 第7章 BIM 数据全链路流转
• 第8章 IFC 六阶段演化论
• 第9章 企业级 BIM 标准体系
• 第10章 AI 价值落地与量化分析
• 第11章 与 1.0 平台六大衔接点

下篇 技术架构

• 第12章 技术架构总览
• 第13章 AI 建模子模块
• 第14章 IFC 引擎服务层
• 第15章 n8n 流程层
• 第16章 Blender 定位与专业软件协同
• 第17章 Prompt 管理系统
• 第18章 质量门禁系统
• 第19章 母体复制与 IFC 实例化性能方案
• 第20章 澳洲合规认证数据字段规划
• 第21章 数据模型设计
• 第22章 API 接口定义
• 第23章 前端扩展设计
• 第24章 部署拓扑
• 第25章 安全与权限
• 第26章 性能与可扩展性
• 第27章 测试策略
• 第28章 实施分期与里程碑
• 第29章 运维与监控
• 第30章 风险与应对

专项深化与实施指南

• 第31章 专项深化设计：模块接口管理、节点表达与数字孪生
• 第32章 附录
• 第33章 补充说明：业务流程图与实施指南（增补）
• 第34章 附录（增补）

操作与治理层

• 第35章 21 道工序操作规程（SOP 详解）
• 第36章 澳洲市场合规认证实施指南
• 第37章 平台界面与交互设计说明
• 第38章 数据字典与字段说明
• 第39章 组织与治理体系
• 第40章 培训与知识管理体系

业务场景与验收

• 第41章 业务场景故事集
• 第42章 平台验收测试清单

业务规则与知识

• 第43章 详细业务规则说明
• 第44章 FAQ 常见问题解答

集成、管理与索引

• 第45章 数据接口与系统集成细则
• 第46章 项目全生命周期管理指南
• 第47章 术语对照与索引

上篇 业务架构

本篇从业务视角出发，详细阐述 BIM 2.0 平台面向装配式钢结构海外项目的三大业务模块、21 道工序全流程、BIM 数据全链路流转、IFC 演化机制、企业级 BIM 标准体系，以及 AI 技术在各业务环节的价值落地方案。

第1章 概述

1.1 业务背景

装配式钢结构模块化建造（Volumetric Modular Construction）是近年来全球建筑业转型升级的核心方向之一。对于海外市场（以澳大利亚为代表的发达国家市场），模块化建造具有质量可控、工期缩短、人工成本低、合规性强等显著优势。

DOMAREVO 作为深耕澳洲市场的钢结构模块化建筑企业，已建成覆盖「中国设计 → 中国制造 → 跨境物流 → 澳洲安装」的全产业链能力。1.0 平台已实现构件级数字孪生与生产全流程追踪，但在以下方面存在明显瓶颈：

1.2 2.0 战略定位

BIM 2.0 不是 1.0 的简单功能升级，而是从「构件管理平台」到「钢构模块化建造 BIM 数据操作系统」的范式升级。

核心定位：DOMAREVO 钢构模块化建造的 BIM 数据中枢

• AI 是加速器：参数化生成 + 节点自动化 + 自动出图，提升设计效率 3-5 倍
• IFC 是通用语言：企业级 BIM 数据标准载体 + 跨阶段数据流转中枢
• 全链路贯通是核心价值：设计 → 生产 → 物流 → 安装 → 交付 BIM 数据贯通
• 模块化专业能力是差异化优势：体积模块（IfcElementAssembly）+ 模块接口管理（MIM）

1.3 目标用户与角色

1.4 文档范围与边界

本文档覆盖范围： - 三大业务模块（供应链、组装工厂、安装交付）的完整业务流程与系统功能设计 - 21 道工序的 BIM/AI 价值落地路径 - 全栈技术架构设计（前端、后端、AI 引擎、数据模型、部署、安全、测试） - 与 1.0 平台的衔接方案与迁移策略

本文档不覆盖： - 详细的 UI 交互设计（另行编制 UI 设计文档） - 具体的 AI 模型训练方案（Prompt 工程与模型选型另行专项规划） - 澳洲合规认证的法律条文解读（需专业认证工程师参与） - 财务 ERP 系统对接（另行编制集成方案）

第2章 三大业务模块总览

2.1 模块划分原则

三大业务模块的划分遵循以下核心原则：

1. 业务闭环原则：每个模块对应一个相对独立的业务闭环，有明确的输入、输出与责任主体
2. 数据流转原则：模块之间通过 BIM 数据驱动衔接，形成设计 → 生产 → 交付的完整链路
3. 价值聚焦原则：每个模块聚焦一类核心业务价值，AI 与 BIM 技术围绕价值落地展开
4. 组织对齐原则：模块划分与企业组织架构（设计部、工厂、工程部）对齐，便于落地推广

2.2 三大模块全景

2.3 三大模块业务关系

供应链模块负责从概念设计到原材料采购的前端流程，是整个项目的「源头」；组装工厂模块负责将设计转化为实物产品，是价值链的「中枢」；安装交付模块负责现场安装与最终交付，是价值的「出口」。三者通过 BIM 数据紧密串联，形成「设计驱动生产、生产支撑安装、安装反馈设计」的闭环。

从业务流程看，三个模块是串行关系：供应链输出设计模型与采购计划，工厂按设计生产并输出成品模块，安装团队将模块组装成最终建筑并交付业主。从数据角度看，三个模块是增量关系：每个阶段在上一阶段的 IFC 模型基础上追加本阶段的属性与数据，模型随业务流程不断「生长」，最终形成完整的竣工数字孪生体。

2.4 三大模块数据贯通机制

三大模块通过 IFC 单一数据源（SSOT） 实现数据贯通，核心机制：

核心原则：几何不重构，属性增量扩展
每个阶段的 BIM 模型是上一阶段模型的增量扩展，通过 IFC 的 IfcRelDefinesByProperties 机制追加属性集，而非重建几何，确保数据链路完整可追溯。

2.5 三大模块与 AI/BIM 技术的对应关系

2.6 三大模块成熟度规划

参考 buildingSMART 国际 BIM 成熟度模型，结合海外钢构项目特征，平台按四级成熟度规划：

2.0 定位在 L1→L2 之间，方向正确。建议在 L2 协同能力上提前布局接口，避免后期重构。

第3章 供应链模块（全球）详解

3.1 模块定位

供应链模块是 BIM 2.0 平台的前端引擎，负责从概念方案到原材料采购的全流程数字化。它以 AI 驱动的参数化建模为核心，以 IFC 标准为数据载体，整合全球供应商资源，实现「设计即生产、模型即数据、BOM 即采购」的高效协同。

与传统 BIM 平台不同，DOMAREVO 的供应链模块具有鲜明的全球化特征：设计团队在中国，供应商遍布全球（中国、东南亚、澳洲本地），项目在澳洲落地，跨时区、跨语言、跨规范体系的协同是核心挑战。

3.2 涵盖工序

供应链模块覆盖 21 道工序中的前 11 道，分为三个子阶段：

设计阶段（工序 1-10）： 1. 概念方案生成 2. 建筑方案设计（平面/立面/剖面） 3. 结构体系选型与计算 4. 深化施工图（建筑+结构+机电） 5. 钢结构深化加工图 6. 机电管线综合排布 7. 内装精装深化 8. 规范合规性审查 9. BOM 与工程量自动统计 10. 设计变更参数化迭代

采购阶段（工序 11）： 11. 原材料采购与入库质检

3.3 子模块功能设计

3.3.1 AI 设计工作台

AI 设计工作台是供应链模块的核心交互界面，面向设计工程师与结构工程师，提供参数化建模、自然语言交互、方案比选、模型校验等一体化能力。

3.3.2 合规审查中心

合规审查中心面向澳洲市场的合规要求，提供自动化的规范校验与认证准备功能。

3.3.3 BOM 与成本中心

BOM 与成本中心实现从 IFC 模型自动提取工程量、联动单价库、实时成本估算的能力。

3.3.4 全球供应商协同平台

全球供应商协同平台连接 DOMAREVO 与全球供应商，实现 BIM 数据驱动的供应链协同。

3.3.5 物流管理子模块

物流管理子模块负责从工厂到现场的运输全流程管理，包括海运与陆运两段。

3.4 AI 切入点与价值量化

3.5 与其他模块的接口

第4章 组装工厂模块详解

4.1 模块定位

组装工厂模块是 BIM 2.0 平台的生产中枢，负责将设计模型转化为实体模块化建筑产品。它以 BIM 数据直接驱动自动化产线，通过 IoT 设备联动实现生产全过程的数字化管控，通过质量门禁系统确保出厂产品 100% 合格。

组装工厂模块的核心理念是「BIM 数据驱动制造」：设计阶段产生的 IFC 模型不是仅供查看的三维模型，而是直接驱动数控设备、指导工人操作、管控质量的「生产指令集」。

4.2 涵盖工序

组装工厂模块覆盖 21 道工序中的第 12-17 道，共 6 道工序：

1. 数控切割下料
2. 自动化焊接
3. 框架组装
4. 围护面板装配
5. 机电管线预埋与精装
6. 成品校验与认证勾稽

4.3 子模块功能设计

4.3.1 生产数据准备中心

生产数据准备中心负责将设计 IFC 模型转化为产线可用的生产数据，是设计与生产之间的「翻译器」。

4.3.2 产线数字孪生

产线数字孪生实时映射工厂生产状态，实现生产全过程可视化管控。

4.3.3 质量门禁系统

质量门禁系统是工厂产品质量的「守门员」，实现四级质量管控。

质量门禁系统与 BIM 模型深度融合：每道质检结果都回写到对应构件的 IFC 属性集中，形成完整的质量数字档案。出厂时，质量数据与几何数据、生产数据一起构成模块的「数字身份证」。

4.3.4 AI 质检系统

AI 质检系统利用计算机视觉技术实现生产过程的自动化质量检测。

4.3.5 认证勾稽系统

认证勾稽系统针对澳洲市场的严格合规要求，确保每个出厂模块都具备完整的认证证据链。

认证勾稽系统自动从 BIM 模型中提取认证所需数据，从质量系统中获取检测报告，自动比对认证要求，生成认证数据包。认证工程师只需复核关键项，大幅提升认证效率。

4.4 AI 切入点与价值量化

4.5 与其他模块的接口

第5章 安装交付模块详解

5.1 模块定位

安装交付模块是 BIM 2.0 平台的交付出口，负责从模块运输到竣工验收的现场安装全流程管理。它以 BIM 数字孪生为核心，通过 AR 辅助安装、IoT 联调、数字化验收等技术手段，实现「安装有指导、过程有记录、质量有保障、交付有依据」。

安装交付模块的核心理念是「数字孪生驱动的精准交付」：每个模块的几何数据、质量数据、生产数据在运输、安装、验收全过程中持续累积，最终形成完整的竣工数字孪生体，作为交付物移交给业主。

5.2 涵盖工序

安装交付模块覆盖 21 道工序中的第 18-21 道，共 4 道工序：

1. 运输跟踪与到货验收
2. 现场模块化安装
3. 模块间连接与调试
4. 竣工验收与交付

5.3 子模块功能设计

5.3.1 运输与到货管理

5.3.2 BIM 辅助安装系统

BIM 辅助安装系统为现场施工提供精准的安装指导，是 BIM 数据从工厂延伸到现场的关键环节。

5.3.3 机电联调系统

机电联调系统负责模块间机电接口的连接与调试，确保模块化建筑的机电系统整体贯通。

5.3.4 竣工验收管理

竣工验收管理支持多阶段验收（隐蔽验收、分项验收、竣工验收），并自动生成竣工资料。

5.3.5 数字孪生移交

数字孪生移交是项目交付的创新模式，向业主移交的不仅是物理建筑，还有完整的数字孪生体。

5.4 AI 切入点与价值量化

5.5 与其他模块的接口

第6章 21 道工序与 BIM/AI 对应关系矩阵

6.1 工序全景图

装配式钢结构海外项目全流程共 21 道工序，分为六大阶段：概念设计阶段、深化设计阶段、生产准备阶段、工厂制造阶段、物流运输阶段、安装交付阶段。

6.2 BIM/AI 价值矩阵

以下矩阵展示每道工序中 BIM 与 AI 的具体作用、价值量化与落地难度。

价值评估维度：效率提升 × 质量提升 × 成本节约 × 落地难度

6.3 高价值切入点 Top 6

第 1 优先级：设计效率类（见效最快、ROI 最高）

1. 标准户型 AI 参数化生成（工序 2） - 价值：设计周期从 3-5 天→1-2 小时，效率提升 10-20 倍 - 落地路径：基于 RHS 钢模块标准户型库，参数化驱动（开间/进深/层数/户型） - 技术成熟度：高（Blender MCP + Bonsai IFC 已有成熟方案） - 业务意义：快速响应客户需求，Pattern Book 模块映射批量产出

2. 设计变更参数化迭代（工序 10） - 价值：变更响应从天级→分钟级，减少返工成本 50%+ - 落地路径：自然语言指令→AI 解析参数→模型自动调整→BOM 联动更新 - 技术成熟度：中高（依赖参数化建模体系完整性） - 业务意义：设计变更频繁是行业痛点，AI 辅助修改价值最直接

3. BOM 自动提取与成本估算（工序 9） - 价值：算量时间从数天→分钟级，准确率 95%+ - 落地路径：IFC 模型→Bonsai 解析→自动分类统计→联动单价库→实时造价 - 技术成熟度：高（IFC 工程量统计是标准功能） - 业务意义：成本前置控制，投标报价效率大幅提升

第 2 优先级：质量保障类（风险降低、合规价值）

4. 机电管线碰撞检测（工序 6） - 价值：减少现场返工 30-50%，每条管线返工成本约 $500-$2000 - 落地路径：IFC 多专业模型合并→硬碰撞/软碰撞/间隙检测→问题清单 - 技术成熟度：高（碰撞检测是 BIM 软件标配功能） - 业务意义：工厂预制最怕现场装不上，碰撞检测是预制质量的前置保障

5. 成品校验与认证勾稽（工序 17） - 价值：出厂缺陷率从 2%→0.5% 以下，认证通过率 100% 可追溯 - 落地路径：3D 扫描对比 BIM 几何 + 认证清单自动勾稽（CodeMark/防火/WaterMark/电气/结构） - 技术成熟度：中（几何校验成熟，认证勾稽需数据接入） - 业务意义：澳洲市场合规要求高，数字化证据链是量产许可核心依据

6. 钢结构加工图自动生成（工序 5） - 价值：深化设计效率提升 5-8 倍，加工精度毫米级保障 - 落地路径：IFC 结构模型→自动展开下料图/焊接图/钻孔图→生成 NC 程序 - 技术成熟度：中高（Tekla 等已有成熟方案，需自研适配 RHS 体系） - 业务意义：设计→生产的关键衔接，直接驱动自动化产线

6.4 技术方案到业务工序的支撑矩阵

第7章 BIM 数据全链路流转

7.1 数据流转总纲

BIM 数据全链路流转遵循「单一数据源（SSOT）、阶段化演进、多视图输出、属性增量扩展」四大原则。整个链路从概念设计开始，经过深化设计、生产制造、物流运输、现场安装，最终形成竣工数字孪生体，每个阶段的 BIM 数据在上一阶段基础上增量扩展，几何数据保持连续性，属性数据持续丰富。

┌─────────────────────────────────────────────────────────────────────────┐
│                        单一数据源 (SSOT) — IFC 模型                       │
├──────────┬──────────┬──────────┬──────────┬──────────┬──────────────────┤
│ 概念设计  │ 深化设计  │ 生产制造  │ 物流运输  │ 现场安装  │ 竣工交付          │
│ LOD 100-200 │ LOD 300 │ LOD 350-400 │ LOD 350 │ LOD 400 │ LOD 350-400     │
└────┬─────┴────┬─────┴────┬─────┴────┬─────┴────┬─────┴──────────────────┘
     │          │          │          │          │
     ▼          ▼          ▼          ▼          ▼
┌─────────┐┌─────────┐┌─────────┐┌─────────┐┌─────────┐
│ AI 建模  ││ 设计协同 ││ 生产管理 ││ 物流管理 ││ 安装交付 │
│ 模块     ││ 平台     ││ 模块     ││ 模块     ││ 模块     │
└─────────┘└─────────┘└─────────┘└─────────┘└─────────┘

7.2 各阶段数据标准详解

7.2.1 概念设计阶段（LOD 100-200）

输入：客户需求、场地条件、规范要求、预算范围
输出：概念体量模型 + 方案比选报告 + 初步指标（面积、体量、估算造价）
数据标准： - IFC Schema：IFC4 Add2 TC1 - 几何表达：体量块（IfcBuildingElementProxy 或 IfcSpace），无构件级细节 - 属性集：项目基本信息、建筑面积、楼层数、建筑高度、功能分区 - 模型用途：方案比选、体量推敲、初步成本估算

7.2.2 深化设计阶段（LOD 300）

输入：建筑方案图、结构初步设计、机电初步设计、规范要求
输出：深化设计 IFC 模型 + 设计 BOM + 构件加工图 + 碰撞检测报告
数据标准： - IFC Schema：IFC4 Add2 TC1，兼容性最佳 - 构件分类：遵循 buildingSMART IFC 分类 + OmniClass 编码 + DOMAREVO 自定义构件编码 - 必含属性集： - Pset_ManufacturerTypeInformation（制造商信息，含材质、规格、标准） - Pset_StructuralSteelProfile（型钢截面属性） - Pset_Condition（质量状态、检验记录） - 自定义 Pset_Domarevo_ModuleInfo（模块编号、运输状态、安装顺序） - 模型用途：节点设计、碰撞检测、出图、BOM 提取、成本估算

7.2.3 生产制造阶段（LOD 350-400）

输入：设计 IFC 模型 + 生产工单 + 工艺路线
输出：生产 BOM + 加工工艺数据 + 质量检验记录 + 出厂 IFC 模型
数据标准： - 模型演变：设计 IFC 几何不修改，生产信息通过属性扩展写入（不破坏设计意图） - 生产 BOM 与设计 BOM 映射：建立多对多映射关系（一根设计梁可能对应多个生产零件） - 推荐扩展属性集： - Pset_Domarevo_ProductionInfo（工序、产线、生产批次、完成时间、操作人） - Pset_Domarevo_QualityInfo（质检记录、探伤报告、镀锌检测、缺陷记录） - Pset_Domarevo_WeldingInfo（焊接工艺参数、焊缝检测、焊工信息） - 模型用途：BOM 提取、数控加工、工艺规划、质量追溯

7.2.4 物流运输阶段（LOD 350）

输入：生产完成的构件/模块 + 运输计划 + 装箱方案
输出：装箱单、运输 BIM 视图、物流追踪数据、到货验收记录
数据标准： - 装箱 BIM：将构件按集装箱/运输单元聚合，生成装箱状态的 BIM 视图 - 运输约束检查：模块尺寸 vs 集装箱内尺寸 vs 道路限界 - 推荐扩展属性集： - Pset_Domarevo_LogisticsInfo（集装箱号、提单号、发运时间、到港时间、运输方式） - Pset_Domarevo_PackagingInfo（包装方式、防潮措施、重量重心、固定方案） - 模型用途：装箱优化、运输模拟、到货核验

7.2.5 现场安装阶段（LOD 400）

输入：到场构件/模块 + 安装计划 + 吊装方案
输出：安装进度 BIM 模型 + 精度数据 + 验收记录
数据标准： - 施工模拟：4D BIM（时间 + 3D），安装顺序可视化 - 安装精度：现场实测数据（全站仪/激光扫描）与 BIM 模型对比，偏差数据回写 - 推荐扩展属性集： - Pset_Domarevo_InstallationInfo（安装时间、安装班组、精度偏差、吊装记录） - Pset_Domarevo_ModuleConnection（连接方式、螺栓规格、扭矩记录、焊缝检测） - 模型用途：4D 模拟、安装定位、精度校核、进度追踪

7.2.6 竣工验收阶段（LOD 350-400 As-Built）

输入：安装完成的建筑 + 验收记录 + 变更记录 + 运维资料
输出：竣工模型 + 验收资料包 + 数字孪生移交
数据标准： - 竣工模型：将实际安装偏差、变更、验收记录写入模型，形成 As-Built 模型 - 运维信息：设备参数、质保信息、维护周期、操作手册关联 - 推荐扩展属性集： - Pset_Domarevo_AcceptanceInfo（验收记录、认证状态、签字工程师、验收日期） - Pset_Domarevo_OperationInfo（设备参数、质保期限、维护周期、供应商联系方式） - 模型用途：交付物、运维基础、设施管理（FM）对接

7.3 数据流转关键节点

7.4 数据一致性保障机制

BIM 数据在多阶段、多模块间流转，保持一致性是核心挑战。本平台采用以下机制保障数据一致性：

1. 单一数据源原则（SSOT）：几何数据以 IFC 文件为准，业务状态数据以数据库为准，设计属性以 IFC Pset 为准，数据库做缓存快照。每次 IFC 版本更新时，同步刷新数据库中的属性快照字段。

2. 版本链追溯：每个模型版本都有明确的上游版本来源，形成完整的版本链。通过 version_no + parent_version_id 追踪版本演进路径。

3. 增量更新机制：生产、物流、安装等阶段不修改 IFC 几何数据，只通过属性集扩展追加业务数据。几何数据的修改必须通过设计变更流程，确保几何数据的权威性。

4. 事件驱动同步：关键数据变更（如模型版本发布、出厂验收通过）通过事件总线通知相关模块，各模块按需拉取最新数据，确保数据时效性。

5. 数据校验门禁：每个阶段的输出数据都必须经过质量门禁校验才能向下游流转，确保「垃圾数据不流出本阶段」。

第8章 IFC 六阶段演化论

8.1 IFC 演化论核心思想

IFC 不是一个静态文件，而是一个随项目阶段不断演化的生命体。从 BIM 专业视角，每个阶段 IFC 模型的角色完全不同：几何精度从粗到精再回归实际，信息丰富度从低到高持续累积，模型用途从方案比选逐步升级为生产指令、质量档案、运维基础。

理解 IFC 的演化特性，是做好 BIM 平台顶层设计的关键。平台不应只有一个「当前版本」的 IFC 模型，而应有按阶段划分的模型视图。同一个构件在不同阶段有不同的属性集和几何表达。

8.2 六阶段演化矩阵

信息丰富度说明： - LOD 100-200：仅含基本几何与建筑整体信息，无构件级属性 - LOD 300：含主要构件的几何与设计属性，可提取 BOM，可做碰撞检测 - LOD 350：含生产级细节（螺栓孔、焊缝等），可直接驱动加工 - LOD 400：含完整的施工级细节与实际安装数据，是竣工模型的基础 - As-Built LOD 350-400：在 LOD 400 基础上叠加实际偏差、质量记录、验收记录、运维信息

8.3 各阶段 IFC 模型详细设计

8.3.1 方案设计阶段（LOD 100-200）

模型特征： - 以体量块（IfcMassElement / IfcBuildingElementProxy）表达建筑总体形态 - 包含项目、场地、建筑、楼层的空间结构（IfcProject → IfcSite → IfcBuilding → IfcBuildingStorey） - 无详细构件分类，构件以分组/图层方式组织 - 属性信息极少，仅含整体指标（总面积、总体积、楼层数、高度等）

AI 作用： - 自然语言描述 → 多方案体量模型自动生成 - AI 推荐 Pattern Book 适配类型 - 初步经济性评估（用钢量估算、造价粗估）

交付物： - 概念体量模型（IFC） - 方案比选报告（PDF） - 初步技术经济指标

8.3.2 深化设计阶段（LOD 300）

模型特征： - 主要结构构件（柱、梁、板、墙）全部建模，几何精度 ±10mm - 构件分类符合 IFC 标准（IfcColumn、IfcBeam、IfcWall、IfcSlab 等） - 模块用 IfcElementAssembly 表达，通过 IfcRelAggregates 关联模块内构件 - 构件含基本设计属性（材质、规格、截面、荷载信息等） - 机电管线以主要干管为主，不含支管和末端 - 内装以空间分区为主，不含细节

AI 作用： - 参数化生成标准户型模型 - 节点自动设计（梁柱连接、墙板连接等） - 碰撞检测与优化建议 - 规范合规性自动审查 - BOM 自动提取与成本估算

交付物： - 深化设计 IFC 模型 - 施工图视图（从 IFC 导出） - 设计 BOM（Excel/CSV） - 碰撞检测报告 - 合规审查报告 - 成本估算报告

8.3.3 生产加工阶段（LOD 350-400）

模型特征： - 钢结构节点细化（节点板、螺栓、焊缝等生产级细节） - 构件含完整的生产属性（工艺路线、加工参数、质量要求） - 设计 BOM 转换为生产 BOM，按零件、部件、模块分级 - 机电管线含完整的支吊架、连接件、末端设备 - 内装含部品化细节（厨卫模块、墙面系统、地面系统）

AI 作用： - NC 切割代码自动生成 - 切割排样优化 - 焊接工艺参数优化 - 焊缝质量 AI 视觉检测 - 成品几何校验（3D 扫描 vs BIM） - 认证数据自动勾稽

交付物： - 生产级 IFC 模型（含生产属性集） - NC 加工代码（DSTV/NC 格式） - 加工图/装配图（PDF/DWG） - 生产 BOM - 质量检验记录 - 出厂认证数据包

8.3.4 物流运输阶段（LOD 350）

模型特征： - 模型按运输单元（集装箱/卡车）聚合视图 - 模块/构件的包装方式、重量、重心信息 - 集装箱内排布方案、固定方案 - 运输状态、位置信息（实时更新）

AI 作用： - 三维装箱优化算法 - 运输路径优化 - 到货自动匹配与核验

交付物： - 装箱 BIM 视图 - 装箱单、报关单 - 运输追踪数据 - 到货验收记录

8.3.5 现场安装阶段（LOD 400）

模型特征： - 完整的建筑模型，含所有构件与设备 - 模块间连接节点的详细构造（实际施工数据回写） - 安装顺序、吊装方案关联 - 安装精度实测数据（偏差值回写到对应构件） - 机电系统联调测试数据

AI 作用： - AR 吊装对位辅助 - 安装精度 AI 评估（点云对比） - 机电接口自动识别与联调 - 缺陷智能识别

交付物： - 安装进度 BIM 模型（状态着色） - 安装精度报告 - 机电联调报告 - 隐蔽工程验收记录

8.3.6 竣工验收阶段（LOD 350-400 As-Built）

模型特征： - As-Built 竣工模型（实际几何 + 实际属性） - 完整的质量档案与验收记录 - 全套认证数据（结构、防火、水务、电气、能源） - 设备运维信息（参数、质保、维护周期） - 操作手册与维护指南关联

AI 作用： - 竣工资料自动生成 - 合规性最终复核 - 运维知识库构建

交付物： - 竣工 IFC 模型 - 竣工验收资料包（PDF + Excel） - 认证证书集 - 数字孪生运维门户 - FM 系统对接数据

8.4 IFC 模型版本管理机制

建议在 ifc_model_versions 表中增加 stage 字段，支持按阶段查询和对比：

通过这个版本机制，可以清晰追踪 IFC 模型从概念到竣工的完整演化路径，支持任意两个版本之间的差异对比。

第9章 企业级 BIM 标准体系

9.1 标准体系总览

平台不能只靠技术，必须有配套的企业级 BIM 标准。没有标准，AI 生成的模型各有各的「画法」，下游无法使用，BIM 数据就无法真正流转起来。

DOMAREVO 企业级 BIM 标准体系（EBS – Enterprise BIM Standard）包含四大类标准：

9.2 ID 体系与编码规范

建立四级编码体系，业务编码（项目/模块/构件）由平台生成，可读、可理解；IFC GUID 由 IFC 引擎生成，全局唯一。两者建立映射关系，不要试图用业务编码替代 IFC GUID。

构件编码规则详解：

9.3 IFC 属性集标准

DOMAREVO IFC 属性集标准定义每个构件类型必须包含的属性集，分为通用属性集和阶段属性集两类。

9.3.1 通用属性集

所有构件必须包含的通用属性：

9.3.2 设计阶段属性集

9.3.3 生产阶段属性集

9.3.4 质量阶段属性集

9.3.5 物流阶段属性集

9.3.6 安装阶段属性集

9.3.7 验收与运维阶段属性集

9.4 建模规范

9.4.1 坐标系与单位

9.4.2 LOD 精度要求

9.4.3 建模命名规范

9.5 标准的落地执行机制

BIM 标准的制定只是第一步，落地执行才是关键。建议建立以下执行机制：

1. BIM 经理岗位：设立专职 BIM 经理，负责 BIM 标准的制定、宣贯、监督与持续优化。BIM 经理不是建模员，而是懂业务、懂标准、懂平台的管理者。

2. BIM 治理委员会：由设计、生产、施工、质量、IT 等部门负责人组成，定期评审 BIM 标准、平台功能、数据质量，决策重大调整。

3. 自动化合规检查：将 BIM 标准中的强制性要求转化为自动化检查规则，在模型提交时自动校验。不符合标准的模型无法通过质量门禁，从技术上保障标准执行。

4. 数据质量考核：将 BIM 数据质量纳入各部门的 KPI 考核体系，定期发布数据质量报告，对优秀项目进行表彰，对质量差的项目进行通报。

5. 标准迭代机制：每季度回顾 BIM 标准的执行情况，根据业务需求变化和技术发展，持续优化标准。标准变更经过 BIM 治理委员会审批后发布。

第10章 AI 价值落地与量化分析

10.1 AI 价值金字塔

BIM 2.0 平台的 AI 价值呈现金字塔结构，从底层的效率工具到顶层的智能决策，价值密度逐层提升，但落地难度也逐层增加。

┌─────────────────────────────────────────────────┐
│        第 4 层：智能决策（战略价值）               │
│   供应链优化、项目风险预测、智能排产、成本管控     │
│   价值最高，但落地难度最大，需要大量数据积累        │
├─────────────────────────────────────────────────┤
│        第 3 层：质量保障（风险价值）               │
│   AI 视觉质检、合规自动审查、碰撞检测、认证勾稽     │
│   降低质量风险与合规成本，ROI 明确                 │
├─────────────────────────────────────────────────┤
│        第 2 层：效率倍增（工具价值）               │
│   参数化建模、自动出图、BOM 提取、设计变更迭代      │
│   直接提升设计与生产效率，见效最快                 │
├─────────────────────────────────────────────────┤
│        第 1 层：数据基础（基础价值）               │
│   IFC 数据标准化、属性集规范、数据质量门禁         │
│   是上层 AI 能力的基础，数据质量决定 AI 上限        │
└─────────────────────────────────────────────────┘

10.2 各业务模块 AI 价值量化

10.2.1 供应链模块 AI 价值

供应链模块 AI 年度价值合计：约 $900,000-2,000,000

10.2.2 组装工厂模块 AI 价值

组装工厂模块 AI 年度价值合计：约 $660,000-1,210,000

10.2.3 安装交付模块 AI 价值

安装交付模块 AI 年度价值合计：约 $300,000-700,000

10.2.4 AI 总价值汇总

10.3 AI 落地路径与优先级

按照「价值密度 × 落地难度」矩阵，AI 能力的落地优先级如下：

第 1 优先级（高价值 + 低难度）—— 第 1-2 期上线：

第 2 优先级（高价值 + 中难度）—— 第 2-3 期上线：

第 3 优先级（中价值 + 中高难度）—— 第 3-4 期上线：

第 4 优先级（高战略价值 + 高难度）—— 3.0 及以后：

10.4 AI 投资回报分析（ROI）

结论：BIM 2.0 的 AI 升级具有极高的投资回报率，预计投资回收期在 3-7 个月，第一年 ROI 可达 230-280%。

第11章 与 1.0 平台六大衔接点

11.1 衔接点全景

从 BIM 专业视角，1.0→2.0 的衔接不仅仅是「数据库加字段」，而是数据模型的范式升级。核心衔接点有六个：

┌─────────────────────────────────────────────────────────────┐
│                    1.0 现有系统                              │
│  设计导入(CSV+模型包) → 构件管理 → 生产 → 安装 → 验收 → 报表  │
│  数据模型：构件 = 数据库表中的一行记录                         │
└────────────┬────────────────────────────┬───────────────────┘
             │ 衔接点 1: 设计入口           │ 衔接点 2: 构件数据模型
             │                            │
┌────────────▼────────────────────────────▼───────────────────┐
│                    2.0 新增系统                              │
│  AI 建模 + IFC 引擎 → 模型管理 → 校验 → 版本管理              │
│  数据模型：构件 = IFC 对象 + 业务属性                          │
└────────────┬────────────────────────────┬───────────────────┘
             │ 衔接点 3: 生产流程           │ 衔接点 4: 三维展示
             │                            │
┌────────────▼────────────────────────────▼───────────────────┐
│                    1.0 下游流程                              │
│  生产工单 → 设备监控 → 质量检验 → 安装 → 验收 → 交付           │
└─────────────────────────────────────────────────────────────┘

11.2 衔接点 1：设计入口——从「上传 BOM」到「AI 生成 + 上传双轨」

现状：1.0 设计入口是上传 CSV 构件清单 + 模型包（SolidWorks 导出），解析后生成构件。

2.0 变化：AI 建模可直接生成 IFC 模型 + 自动提取 BOM。

衔接方案： - 保留 1.0 的上传入口（兼容设计院 SolidWorks 出图的工作流） - 新增 AI 建模入口，生成 IFC 后自动提取 BOM 入库 - 两种入口最终都写入同一套 design_models + model_components + components 表 - 用 modeling_method 字段区分来源（manual / ai_generated / imported_ifc）

专业建议：不要废弃 1.0 的 CSV/BOM 导入方式。在实际项目中，设计院用 Tekla/SolidWorks 出的模型质量远高于 AI 生成，AI 建模主要用于方案阶段快速建模和标准户型参数化迭代，生产级精度仍以设计院出图为准。

过渡策略： - 初期：AI 建模仅用于方案阶段和标准户型迭代，生产级模型仍由设计师上传 - 中期：AI 生成 + 人工校核后，部分标准模块可直接投产 - 长期：AI 建模质量达到生产级后，逐步扩大 AI 生成的适用范围

11.3 衔接点 2：构件数据模型——从「平面表」到「IFC + 业务属性双轨」

现状：1.0 构件信息全部存在数据库表中，三维模型只是可视化外壳。

2.0 变化：IFC 模型包含完整的几何 + 属性信息，与数据库形成某种程度的「双写」。

风险：IFC 属性与数据库字段不一致，导致「哪个为准」的混乱。

衔接方案——单一数据源原则：

一致性保障： - 每次 IFC 版本更新时，同步刷新数据库中的属性快照字段 - 业务状态数据（生产进度、质量状态等）只存数据库，不写入 IFC - 需要导出完整 IFC 时，动态组装几何 + 设计属性 + 业务属性 - 设计属性的修改必须通过设计变更流程，不允许直接改数据库字段

11.4 衔接点 3：生产流程——母体复制机制与 IFC 的联动

现状：1.0 母体→子体复制是纯数据库操作，复制构件表行记录。

2.0 变化：母体关联 IFC 模型，子体也需要关联 IFC。

衔接方案： - 母体复制生成子体时，子体的 ifc_guid 重新生成（IFC 要求全局唯一） - 子体的 IFC 模型不独立存储完整文件，而是存储「母体 IFC + 实例变换矩阵」的引用方式（模型轻量化关键） - 在 components 表中增加 instance_transform JSON 字段，存储子体相对于母体的位置/旋转变换 - xeokit 前端渲染时，加载母体 IFC 一次，然后通过实例化（InstancedMesh）渲染多个子体，性能提升 10 倍以上

专业建议：这是 2.0 前端性能的关键设计。100 个相同模块，如果每个都存完整 IFC，文件体积是 100 倍；用实例化引用，体积只增加约 1%。

详细实现方案见第 19 章「母体复制与 IFC 实例化性能方案」。

11.5 衔接点 4：三维展示——从 Three.js 程序化到 xeokit IFC 原生

现状：1.0 用 Three.js 程序化生成几何体，构件状态着色。

2.0 变化：用 xeokit 加载真实 IFC 模型。

衔接方案： - 状态着色逻辑保留，但从「改变几何体颜色」改为「改变 IFC 构件的覆盖色」（xeokit 的 setVisibility / setHighlighted / setSelected API） - 1.0 的构件 ID 与 IFC GUID 建立映射：点击 IFC 构件时，通过 ifc_guid 查到数据库中的构件记录，显示业务信息 - 过渡方案：没有 IFC 模型的存量项目，仍用 Three.js 程序化几何渲染（1.0 方式），有 IFC 模型的项目用 xeokit - 前端通过项目配置自动选择渲染引擎，用户无感知

着色方案对比：

11.6 衔接点 5：设备与 IoT 数据——BIM + IoT 的联动升级

现状：1.0 设备事件驱动构件状态流转，MQTT 接入。

2.0 变化：有了真实 IFC 模型，设备可以更精准地关联到模型位置。

衔接方案： - 设备点位可以在 IFC 模型中精确定位（关联到具体构件的具体位置） - 设备报警时，在 xeokit 中高亮对应构件并显示报警详情 - 新增设备点位的 IFC 表达：用 IfcBuildingElementProxy 或自定义 Pset 表达传感器位置 - 保留 1.0 的 MQTT 接入方式与设备事件处理逻辑 - 设备数据与构件的关联从「ID 绑定」升级为「空间位置 + 功能关联」

升级后的 BIM + IoT 场景： 1. 焊接设备报警 → BIM 模型中高亮对应的焊缝位置 → 显示焊接参数曲线 → 关联焊工信息 2. 运输 GPS 数据 → BIM 模型中显示模块实时位置 → 预计到货时间 3. 现场传感器数据 → BIM 模型中显示实时应力/温度/湿度 → 超标预警

11.7 衔接点 6：报表统计——从数据库统计到 BIM 驱动的多维度统计

现状：1.0 报表基于数据库表统计。

2.0 变化：有了 IFC 模型，可以做更丰富的统计（工程量、造价、重量、面积等）。

衔接方案： - 保留 1.0 的进度统计、状态统计（基于业务数据） - 新增工程量统计、材料统计、造价估算（基于 IFC 几何 + 属性） - 统一报表入口，业务统计和 BIM 统计在同一个看板中展示 - 报表数据混合来源：业务数据从 MySQL 查，BIM 数据从 IFC 引擎查

2.0 报表类型扩展：

11.8 迁移策略

迁移原则：平滑过渡、双轨运行、逐步切换、可回滚。

回滚方案： - 数据库回滚：升级前全量备份，升级后 24 小时内可一键回滚 - 代码回滚：Docker 镜像版本化，出现问题直接切回旧镜像 - 流量切换：Nginx 配置新旧两套 upstream，可秒级切换 - 数据兼容：2.0 新增字段全部可空，存量数据不受影响

下篇 技术架构

本篇从技术视角出发，详细阐述 BIM 2.0 平台的技术架构、核心模块设计、数据模型、API 接口、前端扩展、部署拓扑、安全与权限、性能优化、测试策略与实施规划。

第12章 技术架构总览

12.1 五层架构（2.0 优化版）

根据三位专家的评审意见，2.0 的五层架构进行了以下调整：

• IFC 引擎下沉到服务层：IFC 引擎的核心价值是数据处理，不是 AI。将 Bonsai/IfcOpenShell 封装为独立的 IFC 服务，与用户服务、构件服务并列，作为基础数据服务供上层调用。
• n8n 回归流程层：n8n 中的工作流模板本质是业务逻辑，不是通用 AI 能力。将 n8n 移到第 4 层（流程层），负责编排具体的业务工作流。
• AI 能力层收缩：第 3.5 层（AI 能力层）收缩为纯粹的 AI 基础能力——LLM 网关、向量检索、通用 MCP 工具、RAG 引擎，不含业务逻辑。
• 设计助手降格：智能设计助手不再作为独立模块，降格为 AI 建模子模块中的「设计辅助功能」。

优化后的五层架构：

┌──────────────────────────────────────────────────────────────┐
│                    第5层：展示层 (Presentation)               │
│  xeokit IFC 渲染 ｜ 数字孪生主线 ｜ AI 建模工作台 ｜ 报表看板   │
│  供应链门户 ｜ 工厂大屏 ｜ 安装交付门户 ｜ 业主数字孪生          │
├──────────────────────────────────────────────────────────────┤
│                    第4层：流程层 (Process)                    │
│  n8n 工作流引擎 ｜ 设计工作流 ｜ 生产复制 ｜ 运输安装 ｜ 验收交付 │
│  质量门禁流程 ｜ 认证勾稽流程 ｜ 审批流程                        │
├──────────────────────────────────────────────────────────────┤
│                 ✨ 第3.5层：AI 能力层 ✨                      │
│     LLM 网关 ｜ 向量检索(RAG) ｜ 通用 MCP 工具 ｜ Prompt 管理   │
│     （纯 AI 基础能力，不含业务逻辑）                           │
├──────────────────────────────────────────────────────────────┤
│                    第3层：服务层 (Service)                    │
│  用户权限 ｜ 构件管理 ｜ 模型管理 ｜ 文件存储 ｜ 设备管理         │
│  生产管理 ｜ 质量管理 ｜ 物流管理 ｜ 安装管理 ｜ 报表统计         │
│  ✨ IFC 引擎服务（Bonsai + IfcOpenShell）✨                    │
├──────────────────────────────────────────────────────────────┤
│                    第2层：数据层 (Data)                       │
│     MySQL 8.x  ｜  Redis  ｜  MinIO 对象存储 ｜ 向量库(可选)   │
├──────────────────────────────────────────────────────────────┤
│                    第1层：基础设施层 (Infrastructure)         │
│  Docker ｜ Nginx ｜ 监控告警 ｜ 日志 ｜ 备份                    │
└──────────────────────────────────────────────────────────────┘

12.2 架构调整前后对比

12.3 整体技术栈

┌─────────────────────────────────────────────────────────────┐
│                        前端展示层                             │
│  Vue 3 + Vite + xeokit SDK + Three.js + Element Plus + ECharts│
├─────────────────────────────────────────────────────────────┤
│                        后端服务层                             │
│     FastAPI (Python 3.11)  +  n8n (工作流编排)               │
├─────────────────────────────────────────────────────────────┤
│                       AI 能力层                               │
│  LLM 网关  +  RAG 检索引擎  +  Prompt 管理  +  质量门禁        │
├─────────────────────────────────────────────────────────────┤
│                      核心引擎层                               │
│  Blender MCP Server（AI 建模执行端）  +  IFC 引擎服务          │
│                          (Bonsai + IfcOpenShell)             │
├─────────────────────────────────────────────────────────────┤
│                       数据存储层                              │
│   MySQL 8.x  +  Redis 7.x  +  MinIO  +  向量库(FAISS 可选)    │
├─────────────────────────────────────────────────────────────┤
│                       基础设施层                              │
│            Docker  +  Docker Compose  +  Nginx              │
└─────────────────────────────────────────────────────────────┘

12.4 系统架构图（服务视角）

                    ┌─────────────┐
                    │   前端 SPA  │
                    │ (Vue3+xeokit)│
                    └──────┬──────┘
                           │ HTTPS/WSS
                    ┌──────▼──────┐
                    │    Nginx    │  反向代理 + 静态资源
                    └──────┬──────┘
            ┌──────────────┼──────────────┐
            │              │              │
    ┌───────▼──────┐ ┌────▼─────┐ ┌──────▼──────┐
    │  FastAPI 主  │ │   n8n    │ │ xeokit 静态 │
    │   后端服务    │ │ 工作流引擎│ │  资源服务    │
    └───────┬──────┘ └────┬─────┘ └─────────────┘
            │              │
    ┌───────▼──────┐ ┌────▼──────────────────────┐
    │  MySQL 业务库 │ │   Blender MCP Server      │
    │  (25+ 表)    │ │   (Blender 4.x + IFC 插件) │
    └───────┬──────┘ └────┬──────────────────────┘
            │              │
    ┌───────▼──────┐ ┌────▼──────────────────────┐
    │  Redis 缓存   │ │   IFC 引擎服务            │
    │  + 任务队列   │ │   (IfcOpenShell 主 + Bonsai 辅) │
    └───────┬──────┘ └────┬──────────────────────┘
            │              │
    ┌───────▼──────────────▼──────┐
    │        MinIO 对象存储        │  IFC 文件 / 模型包 / 渲染图
    └─────────────────────────────┘

12.5 核心设计原则

1. AI 辅助而非替代：AI 生成初稿，人工校核确认，设计师拥有最终决策权
2. 标准先行：所有模型输出符合 IFC4 标准，确保与行业软件互通
3. 工作流可视化：AI 建模全过程通过 n8n 可视化编排，可追溯、可调试
4. 渐进式升级：2.0 完全兼容 1.0 数据与接口，不破坏现有业务
5. 安全可控：AI 操作全部在容器内隔离执行，文件系统与网络严格限制
6. 可观测性：每个 AI 任务全链路可追踪（日志 + 状态 + 产物）
7. 单一数据源：几何数据以 IFC 为准，业务数据以数据库为准，属性增量扩展
8. 质量门禁：AI 输出必须经过自动化质量校验才能进入下游流程

12.6 技术选型与理由

第13章 AI 建模子模块

13.1 子模块定位与组成

AI 建模子模块是 AI 能力层在设计业务中的具体应用，是供应链模块设计工作台的核心引擎。它不是一个独立的业务模块，而是一组 AI 能力的组合，为设计工作提供智能辅助。

AI 建模子模块由以下五部分组成：

说明：原「智能设计助手模块」的功能全部纳入 AI 建模子模块的「设计辅助功能」和「规范知识库」中，不再作为独立模块存在。

13.2 参数化建模引擎

参数化建模是 AI 建模子模块的核心，也是价值最大的能力。与「自然语言生成」相比，参数化建模是确定性的、可控的、可验证的，是 2.0 的 MVP 核心。

13.2.1 参数化建模体系

13.2.2 参数化建模工作流

用户输入参数（表单 + 可选自然语言补充）
    │
    ▼
┌─────────────────┐
│ 参数校验与默认值  │  校验参数范围，填充默认值
└────────┬────────┘
         │
         ▼
┌─────────────────┐
│ LLM 参数增强      │  （可选）自然语言补充 → 结构化参数
│ （自然语言模式）  │  合并到参数集
└────────┬────────┘
         │
         ▼
┌─────────────────┐
│ Blender 场景初始化 │  MCP: scene.new + 设置单位/坐标系
└────────┬────────┘
         │
         ▼
┌─────────────────┐
│ 结构系统生成      │  柱网 → 梁系 → 楼板 （参数化算法，非 LLM 生成）
│ （确定性算法）    │  每层一个子任务，可并行
└────────┬────────┘
         │
         ▼
┌─────────────────┐
│ 围护系统生成      │  外墙 → 内墙 → 门窗 → 屋面
│ （确定性算法）    │
└────────┬────────┘
         │
         ▼
┌─────────────────┐
│ IFC 属性填充      │  构件分类、材质、规格、编码等属性批量写入
└────────┬────────┘
         │
         ▼
┌─────────────────┐
│ 导出 IFC 文件     │  MCP: scene.export_ifc
└────────┬────────┘
         │
         ▼
┌─────────────────┐
│ IFC 后处理        │  Bonsai/IfcOpenShell：空间结构整理、BOM 提取
└────────┬────────┘
         │
         ▼
┌─────────────────┐
│ 质量门禁检查      │  几何检查 + 规范检查 + 碰撞检测
└────────┬────────┘
         │
         ▼
┌─────────────────┐
│ 结果回调 + 入库   │  IFC 存 MinIO、BOM 存 MySQL、创建母体
└─────────────────┘

关键设计决策：参数化建模的核心（结构系统、围护系统的生成）采用确定性参数化算法实现，而不是依赖 LLM 生成。LLM 仅用于「自然语言 → 参数」的转换和设计辅助建议。这样保证了建模质量的稳定性和可预测性。

13.3 自然语言交互

自然语言交互是参数化建模的补充入口，用于降低使用门槛和提高表达效率。

13.3.1 多轮交互机制

AI 建模采用多轮交互模式，而非一次生成：

1. 第 1 轮：需求理解 — 理解用户需求，生成参数集，返回方案描述（楼层数、户型布局、结构体系）
2. 第 2 轮：结构生成 — 用户确认方案后，生成主体结构（柱、梁、楼板）
3. 第 3 轮：围护生成 — 生成围护结构（墙体、门窗）
4. 第 4 轮：机电与内装 — （可选）生成机电管线与内装方案
5. 第 5 轮：校验与修正 — 自动校验 + 问题修正，输出最终模型

每一步用户都可以介入修改，避免一步到位出错后难以修正。

13.3.2 Prompt 工程架构

Prompt 工程是自然语言交互的核心，详细的 Prompt 管理系统设计见第 17 章。

系统提示词 (System Prompt)
├── 角色定义：BIM 建模专家，精通钢构模块化建造
├── 工具清单：Blender MCP 可用工具列表
├── 知识库：钢构规范、构件分类、编号规则
├── 约束条件：安全约束、质量要求、输出格式
└── 参数 Schema：标准户型的参数定义（JSON Schema）

用户提示词 (User Prompt)
├── 任务类型：新建/修改/校验
├── 输入参数：结构化参数 + 自然语言补充
└── 参考模型：已有模型的 IFC 信息（如果是修改）

助手输出 (Assistant Output)
├── 思考过程（Chain of Thought）
├── 参数解析结果（结构化 JSON）
├── 工具调用序列（MCP Tool Calls）
└── 最终结果总结

13.4 设计辅助功能

原「智能设计助手模块」的功能纳入 AI 建模子模块的设计辅助功能，包括：

13.4.1 规范查询

• 基于 RAG 检索的规范知识库查询
• 支持自然语言提问（如「AS 4100 对焊缝质量等级有什么要求？」）
• 返回相关规范条文 + 条文解读 + 应用案例
• 与合规校验联动：校验出问题时，自动关联相关规范条文

13.4.2 材料选型建议

• 基于构件类型、受力条件、使用环境的材料推荐
• 材料参数库（机械性能、耐火性能、耐腐蚀、价格）
• 多材料方案对比（性能 + 成本 + 供应周期）
• 与成本估算联动：选型变更时自动更新成本

13.4.3 成本估算

• 基于 BOM + 单价库的实时成本估算
• 按楼层、按专业、按系统的多维度成本分析
• 多方案成本对比（设计变更前后的成本变化）
• 成本构成分析（材料费、人工费、运输费等）

13.4.4 设计优化建议

• 基于规则和案例的设计优化建议
• 用钢量优化建议
• 模块化程度提升建议
• 运输约束合规建议（模块尺寸是否超限）
• 施工可行性建议

13.5 AI 建模核心流程

用户输入 (自然语言/参数表单)
        │
        ▼
┌─────────────────┐
│  n8n 工作流触发  │  接收请求、参数解析、权限校验
└────────┬────────┘
         │
         ▼
┌─────────────────┐
│  LLM 意图理解    │  解析用户需求，提取建模参数
│  (Prompt 工程)   │  生成建模指令序列
└────────┬────────┘
         │
         ▼
┌─────────────────┐
│  Blender MCP    │  执行三维建模操作
│  建模执行端      │  生成几何模型
└────────┬────────┘
         │
         ▼
┌─────────────────┐
│  IFC 引擎服务     │  转换为标准 IFC 模型
│  (服务层)        │  添加构件属性与分类
└────────┬────────┘
         │
         ▼
┌─────────────────┐
│  质量门禁系统     │  几何校验 / 规范校验 / 碰撞检测 / 质量评分
└────────┬────────┘
         │
         ▼
┌─────────────────┐
│  入库与保存      │  IFC 存 MinIO、BOM 存 MySQL、创建母体
└────────┬────────┘
         │
         ▼
  前端展示 (xeokit 渲染)

第14章 IFC 引擎服务层

14.1 引擎定位与架构

IFC 引擎服务是第 3 层（服务层）的核心基础服务之一，负责所有 IFC 模型的解析、查询、修改、校验与导出。它下沉到服务层后，可以被所有上层模块（AI 建模、生产管理、质量管理、安装管理等）调用，而不仅仅服务于 AI 建模。

IFC 引擎服务采用 IfcOpenShell + Bonsai 双引擎架构：

双引擎协作模式： - 后端 IFC 处理（解析、修改、校验、导出）：以 IfcOpenShell 为主 - 前端渲染和查询：用 Bonsai（配合 xeokit），性能好 - 两者通过标准 IFC 文件互通，各司其职

14.2 核心功能模块

14.2.1 IFC 解析引擎

功能：IFC 文件的加载、解析、构件提取、属性读取

14.2.2 模型操作引擎

功能：IFC 模型的程序化修改（属性增删改、构件增删改、空间结构管理）

14.2.3 规则校验引擎

功能：基于声明式规则的合规性校验

采用声明式规则定义，支持 YAML/JSON 规则文件。规则库管理后台可在前端配置规则，无需编码。

# 示例：钢构规范规则集
rule_set: steel_structure_AS4100
name: 澳大利亚钢结构设计规范 (AS 4100)
version: "1.0"
rules:
  - id: STEEL-001
    name: 承重构件材质必须为结构钢
    severity: critical
    description: 所有承重钢构件必须使用指定等级的结构钢
    applies_to: [IfcBeam, IfcColumn, IfcWall]
    condition:
      all:
        - property: Pset_Common.LoadBearing
          equals: true
    requirement:
      property: Material
      in: ["Q235B", "Q355B", "Q420B", "Q460B"]

  - id: STEEL-002
    name: H型钢梁高宽比限制
    severity: warning
    description: H型钢截面高宽比不宜超过3
    applies_to: [IfcBeam]
    condition:
      property: ProfileShape
      equals: "I"
    requirement:
      expression: "height / width <= 3.0"

规则校验引擎支持的规则类型： - 属性存在性检查 - 属性值枚举检查 - 属性值范围检查 - 表达式计算检查 - 跨构件关系检查 - 空间位置检查

14.2.4 碰撞检测引擎

功能：三维碰撞检测，支持三种碰撞类型

14.2.5 工程量计算引擎

功能：基于 IFC 几何的精确工程量计算

14.2.6 格式转换引擎

功能：IFC 与其他格式的互相转换

14.2.7 模型对比引擎

功能：两个 IFC 模型版本之间的差异对比

14.3 IFC 引擎服务 API

IFC 引擎服务通过 FastAPI 提供 REST API，供上层模块调用。

14.4 性能指标

测试环境：4 核 CPU / 8GB 内存，标准钢构模型

第15章 n8n 流程层

15.1 n8n 在流程层的定位

n8n 从 AI 能力层下移到第 4 层（流程层），作为业务流程编排引擎，负责编排所有涉及 AI 建模的业务工作流。n8n 不是 AI 本身，而是 AI 能力的「调度器」和「粘合剂」，将 LLM、Blender MCP、IFC 引擎、质量门禁等能力按业务流程组合起来。

15.2 工作流类型总览

15.3 核心工作流设计

15.3.1 WF-AI-001：标准户型生成工作流

[Webhook 触发]
     │
     ▼
[参数校验]───────失败─────▶ [错误回调]
     │ 成功
     ▼
[创建任务记录] ────────────▶ 写 ai_modeling_tasks
     │
     ▼
[LLM 意图解析（可选）] ────▶ 自然语言 → 结构化参数
     │
     ▼
[参数合并] ────────────────▶ 模板默认值 + 用户输入 + LLM解析 = 最终参数
     │
     ▼
[初始化 Blender 场景] ────▶ MCP: scene.new + 设置单位/坐标系
     │
     ▼
[生成建筑结构] ────────────▶ 参数化算法：柱网 / 梁系 / 楼板
     │  (并行: 每层一个子任务)
     ▼
[生成围护结构] ────────────▶ 参数化算法：墙体 / 门窗 / 屋面
     │
     ▼
[添加 IFC 属性] ───────────▶ 构件类型、材质、规格、编码等属性批量写入
     │
     ▼
[导出 IFC] ───────────────▶ MCP: scene.export_ifc
     │
     ▼
[IFC 引擎后处理] ───────────▶ 空间结构整理 + BOM 提取 + 几何校验
     │
     ▼
[质量门禁检查] ───────失败────▶ [质量问题回调]
     │ 通过
     ▼
[上传 MinIO] ─────────────▶ 保存 IFC + BOM CSV + 质量报告
     │
     ▼
[结果回调] ────────────────▶ 通知主后端任务完成

15.3.2 WF-AI-002：参数化修改工作流

[Webhook 触发]
     │
     ▼
[加载源模型] ──────────────▶ 从 MinIO 下载源 IFC，导入 Blender
     │
     ▼
[LLM 解析修改意图（可选）] ──▶ 分析自然语言修改指令 → 参数变更集
     │
     ▼
[影响范围分析] ────────────▶ 评估修改影响哪些构件、哪些系统
     │
     ▼
[执行参数化修改] ──────────▶ 参数化算法：批量移动 / 缩放 / 重建受影响部分
     │
     ▼
[导出新版本 IFC] ──────────▶ 版本号 +1
     │
     ▼
[快速碰撞检测] ────────────▶ 修改后快速检查是否引入新碰撞
     │
     ▼
[差异对比] ────────────────▶ 新旧版本构件差异自动对比
     │
     ▼
[结果回调] ────────────────▶ 返回新版本信息 + 修改摘要 + 差异报告

15.3.3 WF-QUAL-001：质量门禁检查工作流

[Webhook 触发]
     │
     ▼
[Q1 语法检查] ───────失败────▶ [门禁未通过: 格式错误]
     │ 通过
     ▼
[Q2 几何检查] ───────失败────▶ [门禁未通过: 几何错误]
     │ 通过
     ▼
[Q3 信息检查] ───────失败────▶ [门禁未通过: 属性缺失]
     │ 通过
     ▼
[Q4 合规检查] ───────失败────▶ [门禁未通过: 合规问题]
     │ 通过
     ▼
[碰撞检测] ──────────失败────▶ [门禁未通过: 碰撞问题]
     │ 通过
     ▼
[质量评分计算] ─────────────▶ 综合评分 + 等级评定
     │
     ▼
[生成质量报告] ─────────────▶ PDF + 数据 JSON
     │
     ▼
[结果回调] ─────────────────▶ 通知调用方 + 存入质量记录

15.4 自定义 n8n 节点

为更好地集成各组件，开发以下自定义 n8n 节点：

15.5 工作流错误处理

• 三级重试：网络错误自动重试（指数退避，最多 3 次）
• 降级策略：AI 生成失败时，降级为纯参数化生成（确定性流程，无 LLM）
• 超时熔断：单个任务最长执行 30 分钟，超时自动取消
• 失败告警：任务失败时发送邮件/站内信通知创建人
• 人工介入：复杂失败场景，设计工程师可查看操作日志后手动处理

15.6 n8n 部署与集成

第16章 Blender 定位与专业软件协同

16.1 Blender 在 BIM 生态中的定位

从 BIM 专业视角，需要重新审视 Blender 作为钢结构 BIM 核心建模工具的定位。Blender 是优秀的通用三维软件，BlenderBIM 插件也确实支持 IFC，但在钢结构深化设计领域有明显短板：

Blender 在 2.0 中的明确定位：

Blender + AI 用于方案阶段和初步设计阶段的快速建模，生成 LOD 200-300 的概念/方案模型，用于方案比选、工程量估算、设计迭代。它是「设计前端的效率工具」，不是「生产级深化设计工具」。

16.2 与专业软件的协同方案

核心理念：AI 不是替代专业建模软件，而是提升专业软件的使用效率。

16.2.1 短期（2.0）：Blender 主导方案设计 + IFC 互通

┌─────────────┐
│  客户需求    │
└──────┬──────┘
       ▼
┌─────────────┐         AI 建模
│ Blender MCP │ ◄─────────────────────┐
│ (方案建模)   │                       │
└──────┬──────┘                       │
       │ IFC LOD 300                   │
       ▼                              │
┌─────────────┐                       │
│  IFC 引擎    │                       │  AI 能力层
│  (标准载体)  │                       │
└──────┬──────┘                       │
       │ IFC LOD 300                   │
       ▼                              │
┌─────────────┐                       │
│ Tekla/其他   │ ── 深化设计（人工）───┘
│ 专业软件     │   （生产级精度）
└──────┬──────┘
       │ IFC LOD 350-400
       ▼
┌─────────────┐
│  生产/安装   │
└─────────────┘

工作流程： 1. Blender + AI 快速生成方案模型（LOD 200-300） 2. 方案确认后，导出 IFC 文件 3. 设计师在 Tekla/SDS2 中打开 IFC，进行深化设计（节点细化、加工图出图） 4. 深化完成后，重新导出 IFC（LOD 350-400） 5. 生产级 IFC 回到平台，驱动生产和安装

这也是行业常见工作流：概念模型 → 深化设计，AI 在前端提速，专业软件在后端保证质量。

16.2.2 中期（2.5/3.0）：引入专业软件 API 作为深化执行端

引入专业钢结构 BIM 软件（推荐 Tekla Structures API 或 SDS2）作为深化设计的执行端，AI 负责「设计意图→深化参数」的转换，实际建模由专业软件完成。

技术方案： - 通过 Tekla Open API（.NET/C#）或 Tekla Structures REST API 远程控制 Tekla - AI 输出「深化指令」（参数化描述），Tekla API 执行实际建模操作 - 建模结果通过 IFC 导出回平台 - 与 Blender 方案共用同一套参数体系，确保前后端数据一致

16.2.3 长期（3.0+）：AI 驱动的全流程自动化

AI 能力覆盖从概念到深化的全流程，专业软件逐渐退化为「执行引擎」和「质量保障」，AI 负责大部分设计决策和参数设置。

16.3 Blender MCP 执行端详细设计

16.3.1 架构设计

┌──────────────────────────────────────────────┐
│          Blender MCP Server (Docker)          │
│  ┌────────────────────────────────────────┐  │
│  │          MCP Server (Python)           │  │
│  │  - MCP 协议解析                         │  │
│  │  - 工具注册与调度                       │  │
│  │  - 会话管理                            │  │
│  │  - 错误处理与重试                       │  │
│  └───────────────┬────────────────────────┘  │
│                  │                           │
│  ┌───────────────▼────────────────────────┐  │
│  │        Blender (headless 模式)          │  │
│  │  - Python API (bpy)                     │  │
│  │  - BlenderBIM 插件 (IFC 导入导出)        │  │
│  │  - 建模操作执行                         │  │
│  │  - 参数化建模算法库                      │  │
│  └────────────────────────────────────────┘  │
│                                              │
│  工作目录: /workspace/tasks/{task_id}/        │
│  输出文件: /workspace/tasks/{task_id}/output/ │
└──────────────────────────────────────────────┘

16.3.2 MCP 工具清单

16.3.3 参数化建模算法库

这是 Blender MCP 执行端的核心资产——不是靠 LLM 一步一步建模，而是内置一套参数化建模算法库，LLM 只负责「调参」，算法库负责「执行」。

为什么要做参数化算法库，而不是纯 LLM 生成？

1. 质量可控：算法输出是确定性的，每次相同参数得到相同结果
2. 性能更高：算法一次生成整个系统，比 LLM 一步步调用快 10-100 倍
3. 合规可靠：算法内置规范约束，不会生成违规设计
4. 调试方便：算法 bug 可以定位和修复，LLM 的错误难以排查
5. LLM 聚焦于理解用户意图，而不是死记硬背建模步骤

16.4 Blender 与其他工具的协作关系

16.5 性能与并发

• 单实例处理能力：标准户型生成约 3-5 分钟（CPU 4 核 / 8G 内存）
• 并行模型：多容器实例 + 任务队列，水平扩展
• 任务队列：Redis List + 消费者模式，n8n 或主后端作为生产者
• 资源限制：每个 Blender 实例内存上限 8GB，超上限自动重启
• 冷启动时间：~10 秒（Blender 启动 + 插件加载）
• 预热优化：常驻实例池，避免每次冷启动

16.6 安全隔离

• 文件系统隔离：每个任务独立工作目录，不可访问其他任务文件
• 网络隔离：MCP Server 容器无公网访问权限，仅可访问内部服务
• 输入验证：所有 MCP 调用参数严格校验，防止路径遍历与注入
• 超时保护：单个工具调用最长 60 秒，整体任务 30 分钟
• 资源限制：CPU / 内存 / 磁盘 使用量通过 cgroup 限制
• 审计日志：所有 MCP 调用完整记录，可追溯

第17章 Prompt 管理系统

17.1 系统定位

Prompt 是 AI 建模的核心资产——Prompt 的质量直接决定 AI 输出的质量。但在 V2.0 初版中，Prompt 管理完全缺失，这是一个关键缺口。

Prompt 管理系统（Prompt Management System, PMS）是 AI 能力层的基础子系统，负责 Prompt 模板的创建、版本管理、A/B 测试、效果评估与全生命周期管理。

17.2 核心功能

17.2.1 Prompt 模板管理

17.2.2 变量系统

Prompt 模板支持变量占位符，运行时动态填充：

# 示例：标准户型生成 Prompt 模板

你是一位资深钢结构模块化建筑设计师，精通 RHS 钢模块体系和澳洲规范。

## 任务
根据以下参数生成一个标准户型的 BIM 模型：

- 户型类型：{{house_type}}
- 楼层数：{{floor_count}}
- 层高：{{floor_height}} mm
- 开间：{{bay_width}} mm
- 进深：{{depth}} mm
- 结构体系：{{structure_system}}
- 目标市场：{{target_market}}
- 设计规范：{{design_code}}

## 要求
1. 严格遵循 {{design_code}} 规范
2. 构件命名遵循 DOMAREVO 编码标准
3. 输出必须包含完整的 IFC 属性集
4. 模型必须通过几何闭合性检查

## 输出格式
以 JSON 格式输出建模参数和构件清单...

支持的变量类型：字符串、数字、布尔、枚举、JSON 对象、列表。

17.2.3 A/B 测试框架

支持多个 Prompt 版本并行运行，自动对比效果：

A/B 测试流程： 1. 创建新 Prompt 版本（B 版） 2. 设置流量分配（如 80% A 版，20% B 版） 3. 收集测试数据（至少 50 个样本） 4. 自动生成对比报告 5. 决定是否全量切换到 B 版

17.2.4 效果评估体系

17.3 数据模型

-- Prompt 模板表
CREATE TABLE prompt_templates (
  id INT PRIMARY KEY AUTO_INCREMENT,
  template_code VARCHAR(64) NOT NULL UNIQUE,  -- 模板编码
  template_name VARCHAR(128) NOT NULL,        -- 模板名称
  category VARCHAR(32) NOT NULL,              -- 分类
  description TEXT,                           -- 描述
  current_version_id INT,                     -- 当前发布版本 ID
  created_by INT NOT NULL,
  created_at DATETIME DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP,
  updated_at DATETIME DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP ON UPDATE CURRENT_TIMESTAMP
);

-- Prompt 版本表
CREATE TABLE prompt_versions (
  id INT PRIMARY KEY AUTO_INCREMENT,
  template_id INT NOT NULL,
  version_no INT NOT NULL,                    -- 版本号
  version_name VARCHAR(64),                   -- 版本名称
  system_prompt TEXT NOT NULL,                -- 系统提示词
  user_prompt_template TEXT NOT NULL,         -- 用户提示词模板
  variables JSON,                             -- 变量定义 Schema
  model_config JSON,                          -- 模型配置（temperature, top_p 等）
  status VARCHAR(16) DEFAULT 'draft',         -- 状态: draft/testing/published/deprecated
  created_by INT NOT NULL,
  created_at DATETIME DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP,
  UNIQUE KEY uk_template_version (template_id, version_no)
);

-- Prompt A/B 测试表
CREATE TABLE prompt_ab_tests (
  id INT PRIMARY KEY AUTO_INCREMENT,
  test_name VARCHAR(128) NOT NULL,
  template_id INT NOT NULL,
  version_a_id INT NOT NULL,
  version_b_id INT NOT NULL,
  traffic_split_a INT DEFAULT 80,             -- A 版流量比例
  traffic_split_b INT DEFAULT 20,             -- B 版流量比例
  status VARCHAR(16) DEFAULT 'running',       -- running/completed/stopped
  started_at DATETIME,
  ended_at DATETIME,
  result JSON,                                -- 测试结果
  created_by INT NOT NULL,
  created_at DATETIME DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP
);

-- Prompt 调用日志表
CREATE TABLE prompt_call_logs (
  id INT PRIMARY KEY AUTO_INCREMENT,
  template_id INT NOT NULL,
  version_id INT NOT NULL,
  task_id INT,                                -- 关联 AI 建模任务
  input_variables JSON,                       -- 输入变量值
  output_tokens INT,                          -- 输出 Token 数
  input_tokens INT,                           -- 输入 Token 数
  duration_ms INT,                            -- 耗时
  is_success TINYINT(1) DEFAULT 1,
  quality_score DECIMAL(5,2),                 -- 质量评分（来自质量门禁）
  user_feedback INT,                          -- 用户反馈评分（1-5）
  created_at DATETIME DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP
);

17.4 与其他模块的集成

17.5 内置 Prompt 模板清单（2.0 首期）

第18章 质量门禁系统

18.1 系统定位

质量门禁系统是 BIM 2.0 的「守门员」——所有 AI 生成的模型、所有阶段的 BIM 数据，都必须经过质量门禁检查才能向下游流转。没有质量门禁，AI 输出的质量不可控，下游生产和安装将面临巨大风险。

质量门禁系统贯穿三大业务模块，是全链路质量保障的核心基础设施。

18.2 四级质量门禁体系

BIM 模型的质量直接决定下游所有环节的可用性。建立四级质量管控：

18.3 质量评分体系

质量门禁不仅是「通过/不通过」的二元判定，还给出综合质量评分，用于： - 量化评估 AI 建模质量 - 评估 Prompt 模板效果（A/B 测试的核心指标） - 追踪质量趋势 - 设定质量红线（低于某分值禁止向下游流转）

18.3.1 评分维度与权重

18.3.2 质量等级

18.4 各阶段质量门禁配置

18.5 质量门禁工作流

[提交质量检查请求]
         │
         ▼
┌─────────────────┐
│ Q1 语法门禁      │  IFC 格式 + Schema + 编码规范
└──────┬──────────┘
       │ 通过
       ▼
┌─────────────────┐
│ Q2 几何门禁      │  闭合性 + 零体积 + 坐标 + 重叠
└──────┬──────────┘
       │ 通过
       ▼
┌─────────────────┐
│ Q3 信息门禁      │  必填属性 + 编码 + 分类
└──────┬──────────┘
       │ 通过
       ▼
┌─────────────────┐
│ Q4 合规门禁      │  规范校验 + 碰撞检测 + 设计规则
└──────┬──────────┘
       │ 通过
       ▼
┌─────────────────┐
│ 计算综合评分      │  加权汇总 → 质量等级
└──────┬──────────┘
       │
       ▼
┌─────────────────┐
│ 生成质量报告      │  PDF 报告 + JSON 数据 + 问题清单
└──────┬──────────┘
       │
       ▼
[结果回调 + 入库]

18.6 规则库管理

质量门禁的 Q3/Q4 依赖规则库，规则库管理后台支持在前端配置规则，无需编码。

18.6.1 规则类型

18.6.2 规则集管理

规则按规则集组织，每个规则集包含一组相关规则：

18.7 数据模型

-- 质量检查记录表
CREATE TABLE quality_check_records (
  id INT PRIMARY KEY AUTO_INCREMENT,
  model_version_id INT NOT NULL,          -- 关联模型版本
  check_type VARCHAR(32) NOT NULL,        -- 检查类型: design_review/production_release/factory_inspection
  gate_level VARCHAR(4) NOT NULL,         -- 门禁级别: Q1/Q2/Q3/Q4
  status VARCHAR(16) NOT NULL DEFAULT 'pending',
  quality_score DECIMAL(5,2),             -- 质量评分（0-100）
  quality_grade VARCHAR(2),               -- 质量等级: S/A/B/C
  total_issues INT DEFAULT 0,
  critical_count INT DEFAULT 0,
  major_count INT DEFAULT 0,
  minor_count INT DEFAULT 0,
  result_detail JSON,                     -- 详细结果
  report_file_key VARCHAR(255),           -- 质量报告文件
  started_at DATETIME,
  completed_at DATETIME,
  created_at DATETIME DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP
);

-- 质量问题明细表
CREATE TABLE quality_issues (
  id INT PRIMARY KEY AUTO_INCREMENT,
  check_record_id INT NOT NULL,
  rule_id VARCHAR(64),                    -- 触发的规则 ID
  issue_type VARCHAR(32) NOT NULL,        -- 问题类型: geometry/attribute/compliance/collision
  severity VARCHAR(16) NOT NULL,          -- 严重程度: critical/major/minor/info
  component_guid VARCHAR(64),             -- 关联构件 IFC GUID
  component_name VARCHAR(128),
  description TEXT,                       -- 问题描述
  suggestion TEXT,                        -- 修复建议
  status VARCHAR(16) DEFAULT 'open',      -- 状态: open/resolved/ignored
  resolved_by INT,
  resolved_at DATETIME,
  resolution_note TEXT,
  created_at DATETIME DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP
);

-- 质量规则集表
CREATE TABLE quality_rule_sets (
  id INT PRIMARY KEY AUTO_INCREMENT,
  set_code VARCHAR(64) NOT NULL UNIQUE,
  set_name VARCHAR(128) NOT NULL,
  description TEXT,
  category VARCHAR(32),                   -- 分类: structure/fire/coding/attribute/collision
  rule_count INT DEFAULT 0,
  is_active TINYINT(1) DEFAULT 1,
  version INT DEFAULT 1,
  created_at DATETIME DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP,
  updated_at DATETIME DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP ON UPDATE CURRENT_TIMESTAMP
);

-- 质量规则表
CREATE TABLE quality_rules (
  id INT PRIMARY KEY AUTO_INCREMENT,
  rule_set_id INT NOT NULL,
  rule_code VARCHAR(64) NOT NULL,
  rule_name VARCHAR(128) NOT NULL,
  rule_type VARCHAR(32) NOT NULL,         -- attribute_exist/attribute_enum/attribute_range/expression/collision
  severity VARCHAR(16) DEFAULT 'major',
  applies_to JSON,                        -- 适用构件类型列表
  condition JSON,                         -- 规则条件定义
  requirement JSON,                       -- 要求定义
  description TEXT,
  is_active TINYINT(1) DEFAULT 1,
  created_at DATETIME DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP
);

18.8 质量趋势分析

质量门禁系统提供质量趋势分析，用于持续改进：

第19章 母体复制与 IFC 实例化性能方案

19.1 问题背景

1.0 平台的「母体 → 子体」复制机制是纯数据库操作（复制表行记录），在 2.0 引入 IFC 模型后面临性能挑战：

• 如果每个子体都存一份完整的 IFC 文件，100 个相同模块的 IFC 文件体积就是 100 倍
• 如果每个子体都独立渲染，100 个相同模块的前端渲染性能会非常差
• 传统的「复制 IFC → 修改 GUID → 存库」方式，存储和性能都不可接受

V2.0 初版没有详细描述这个机制，这是 BIM 专业专家指出的关键缺口。

19.2 核心方案：母体 IFC + 实例变换矩阵

核心思想：母体的 IFC 模型只存一份，子体不存完整 IFC，只存储「母体 IFC 引用 + 实例变换矩阵 + 子体独有属性」。前端渲染时，加载母体 IFC 一次，然后通过 GPU 实例化（InstancedMesh）渲染多个子体。

这是 2.0 前端性能和存储效率的关键设计。

┌──────────────────────────────────────────────────────────┐
│                     母体 IFC（1 份）                      │
│              标准户型 A 型模块（完整几何 + 属性）            │
└────────────────┬───────────────────┬─────────────────────┘
                 │ 实例化引用         │ 实例化引用
                 ▼                    ▼
        ┌──────────────┐      ┌──────────────┐
        │ 子体 A-01    │      │ 子体 A-02    │
        │ 变换矩阵:    │      │ 变换矩阵:    │
        │  位移(x,y,z) │      │  位移(x,y,z) │
        │  旋转        │      │  旋转        │
        │  缩放        │      │  缩放        │
        │ 独有属性:    │      │ 独有属性:    │
        │  生产进度    │      │  生产进度    │
        │  质量状态    │      │  质量状态    │
        │  ...        │      │  ...        │
        └──────────────┘      └──────────────┘
                            ...
                    （可扩展到数百个实例）

19.3 存储方案

19.3.1 存储对比

对于模块化建筑，绝大多数模块是标准模块的复制，实例化引用方案可以将存储量减少 95-99%，前端渲染性能提升 10 倍以上。

19.3.2 数据库设计

-- components 表中新增实例化相关字段
ALTER TABLE components
  ADD COLUMN IF NOT EXISTS ifc_guid VARCHAR(64) NULL,
  ADD COLUMN IF NOT EXISTS ifc_class VARCHAR(32) NULL,
  ADD COLUMN IF NOT EXISTS ifc_property_set JSON NULL,
  ADD COLUMN IF NOT EXISTS geometry_hash VARCHAR(64) NULL,
  ADD COLUMN IF NOT EXISTS bounding_box JSON NULL,
  -- 实例化相关字段
  ADD COLUMN IF NOT EXISTS instance_parent_id INT NULL,    -- 母体构件/模块 ID
  ADD COLUMN IF NOT EXISTS instance_transform JSON NULL,   -- 实例变换矩阵
  ADD COLUMN IF NOT EXISTS instance_type VARCHAR(16) DEFAULT 'full'; -- full/instance

-- instance_transform JSON 结构:
-- {
--   "translation": [x, y, z],       -- 位移（mm）
--   "rotation": [rx, ry, rz],        -- 旋转（欧拉角，度）
--   "scale": [sx, sy, sz],           -- 缩放
--   "matrix": [m00, m01, ... , m33]  -- 4x4 变换矩阵（可选，预计算）
-- }

19.3.3 子体 IFC 数据获取策略

子体虽然不存完整 IFC，但业务上需要获取「某个子体的完整 IFC 数据」时，通过动态组装实现：

子体 IFC = 母体 IFC 几何 
          × 实例变换矩阵（应用到所有几何）
          + 子体独有属性集（生产、质量、安装等业务属性）

组装时机： - 前端渲染：在 GPU 着色器中应用变换矩阵（性能最优） - 导出 IFC：按需实时组装，生成完整 IFC 文件 - 属性查询：直接查数据库，无需组装几何 - 碰撞检测：对母体几何做变换后参与检测（或使用包围盒加速）

19.4 前端渲染方案

19.4.1 xeokit 实例化渲染

xeokit 支持实例化渲染（通过 xkt 格式的可实例化网格），方案如下：

1. 模型预处理：导出 IFC 时，识别哪些构件是「可实例化的」（即相同几何的重复构件）
2. xkt 格式转换：将母体几何转成 xkt 格式，标记为可实例化
3. 前端加载：xeokit 加载母体几何 + 实例变换数组
4. GPU 渲染：WebGL Instanced Arrays 实现 GPU 实例化，1 次 Draw Call 渲染数百个实例

19.4.2 状态着色方案

实例化渲染的状态着色需要特殊处理：

19.4.3 构件点击拾取

实例化渲染的构件拾取（点击选中）需要特殊处理：

1. GPU Picking（颜色编码拾取）：
2. 每个实例分配一个唯一的颜色编码（RGB 值对应实例 ID）
3. 离屏渲染一帧拾取图，读取鼠标位置的像素值

4. 解析出实例 ID → 对应子体构件 ID

5. CPU 射线检测（备选）：

6. 鼠标射线 + 每个实例的变换矩阵 → 变换后的包围盒
7. 先做包围盒粗检，再做精细的三角面检测
8. 性能较差，但精确

推荐使用 GPU Picking 方案，性能更好。

19.5 模块级实例化 vs 构件级实例化

实例化策略分为两个层级：

两层实例化可以叠加使用： - 模块级：相同模块复制 → 母体模块 IFC + 模块变换矩阵 - 构件级：模块内相同构件 → 母体构件几何 + 构件变换矩阵（在模块内部）

这样形成「实例化嵌套」结构，最大化性能收益。

19.6 性能指标预估

19.7 与母体子体业务机制的联动

1.0 的母体→子体复制是纯业务概念（构件定义 → 实际构件），2.0 引入 IFC 后，这个机制在数据层面也有了对应实现：

子体几何修改的特殊处理： - 默认情况下，子体是母体的实例，几何完全相同 - 如果某个子体的几何需要修改（如现场切割、设计变更），该子体从实例化「升级」为完整 IFC - 升级操作：基于母体 IFC + 变换矩阵生成完整 IFC → 应用修改 → 独立存储 → instance_type 改为 full - 大部分子体不会修改几何，保持实例化状态，少数修改的子体独立存储

19.8 实施建议

第20章 澳洲合规认证数据字段规划

20.1 背景与意义

澳洲建筑市场的合规要求非常严格，BIM 模型必须能支撑建筑认证、消防认证、结构认证等多种合规申报。认证工程师需要在模型上签章，认证数据需要完整可追溯。

当前大多数国内 BIM 模型无法直接用于澳洲合规申报，主要原因就是模型中缺少认证所需的属性数据。在 2.0 的属性集设计中提前规划这些字段，即使当前不做自动认证，也为未来对接认证系统打好基础。

20.2 认证类型与所需数据

20.3 认证数据字段设计

20.3.1 结构认证属性集（Pset_Domarevo_StructuralCertification）

20.3.2 防火认证属性集（Pset_Domarevo_FireCertification）

20.3.3 能源认证属性集（Pset_Domarevo_EnergyCertification）

20.3.4 无障碍认证属性集（Pset_Domarevo_AccessCertification）

20.3.5 水务认证属性集（Pset_Domarevo_PlumbingCertification）

20.3.6 电气认证属性集（Pset_Domarevo_ElectricalCertification）

20.4 认证数据生命周期

20.5 认证勾稽系统

认证勾稽系统自动从 BIM 模型、质量系统、供应商数据中提取认证所需信息，自动比对认证要求，生成认证申报数据包。

勾稽逻辑： 1. 每个认证类型有一个「认证数据清单」（checklist） 2. 系统自动从各数据源提取对应字段的数据 3. 比对数据是否完整、是否符合要求 4. 生成勾稽报告：已完成项、待补充项、异常项 5. 认证工程师复核后，一键导出认证申报资料

认证勾稽与质量门禁的关系： - Q4 合规门禁检查的是「设计是否符合规范」（事前检查） - 认证勾稽验证的是「实际产品是否具备认证条件」（事后验证） - 两者使用重叠的规则库，但检查时机和目的不同

20.6 实施路线图

第21章 数据模型设计

21.1 数据库总览

2.0 在 1.0 现有 9 张表基础上，新增 16 张表，扩展 5 张表，共计约 25 张表。

21.2 2.0 新增表详细设计

21.2.1 ai_modeling_tasks（AI 建模任务表）

记录每一次 AI 建模任务的全生命周期。

索引：idx_status、idx_task_type、idx_created_by、idx_created_at

21.2.2 ifc_model_versions（IFC 模型版本表）

记录每个母体/项目的 IFC 模型版本历史，支持版本对比与回滚。

约束：UNIQUE KEY uk_model_version (model_id, version_no) 索引：idx_model_id、idx_is_current、idx_stage

21.2.3 model_check_records（模型校验记录表）

记录模型合规性检查的执行结果。

索引：idx_model_version_id、idx_check_type、idx_status

21.2.4 collision_records（碰撞检测明细表）

碰撞检测的详细结果，每一行是一对碰撞构件。

索引：idx_check_record_id、idx_severity、idx_status

21.2.5 workflow_templates（建模工作流模板表）

预定义的 AI 建模工作流模板，供用户选择使用。

21.2.6 param_templates（参数模板表）

保存用户自定义的参数组合，便于快速复用。

21.2.7 ai_operation_logs（AI 操作日志表）

记录 AI 建模过程中的每一步操作，用于审计与追溯。

索引：idx_task_id、idx_operation_type、idx_created_at

21.2.8 quantity_takeoffs（工程量计算表）

存储 IFC 引擎产出的工程量计算结果。

21.2.9 model_diffs（模型差异对比表）

存储两个 IFC 模型版本之间的差异对比结果。

21.2.10 cost_estimates（成本估算表）

存储成本估算结果。

21.2.11 certification_records（认证记录表）

存储澳洲合规认证的记录。

21.2.12 production_bom（生产 BOM 表）

存储生产视图 BOM，将设计 BOM 按工艺路线转换为生产 BOM。

21.2.13 logistics_records（物流记录表）

存储运输物流数据。

21.2.14 installation_records（安装记录表）

存储现场安装数据。

21.3 扩展表字段

21.3.1 design_models 扩展（母体表）

21.3.2 components 扩展（构件表）

21.3.3 model_components 扩展（母体构件定义表）

21.4 建表 SQL

-- =====================================================
-- 建筑BIM生产管理平台 2.0 扩展表 SQL
-- 基于 1.0 现有表结构扩展
-- 执行顺序：先建新表，再 ALTER 扩展旧表
-- 全部使用 IF NOT EXISTS 保证幂等
-- =====================================================
USE bim_platform;

-- 1. ai_modeling_tasks AI 建模任务表
CREATE TABLE IF NOT EXISTS ai_modeling_tasks (
  id                INT PRIMARY KEY AUTO_INCREMENT,
  task_no           VARCHAR(32) NOT NULL,
  task_type         VARCHAR(32) NOT NULL,
  status            VARCHAR(16) NOT NULL DEFAULT '排队中',
  source_model_id   INT NULL,
  target_model_id   INT NULL,
  workflow_id       VARCHAR(32) NULL,
  prompt            TEXT NULL,
  prompt_template_id INT NULL,
  prompt_version_id INT NULL,
  model_params      JSON NULL,
  result_summary    TEXT NULL,
  ifc_file_key      VARCHAR(255) NULL,
  blend_file_key    VARCHAR(255) NULL,
  quality_score     DECIMAL(5,2) NULL,
  quality_grade     VARCHAR(2) NULL,
  created_by        INT NOT NULL,
  created_at        DATETIME DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP,
  started_at        DATETIME NULL,
  completed_at      DATETIME NULL,
  failed_reason     TEXT NULL,
  retry_count       INT DEFAULT 0,
  priority          TINYINT DEFAULT 5,
  UNIQUE KEY uk_task_no (task_no),
  KEY idx_status (status),
  KEY idx_task_type (task_type),
  KEY idx_created_by (created_by),
  KEY idx_created_at (created_at)
) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8mb4 COMMENT='AI建模任务表';

-- 2. ifc_model_versions IFC模型版本表
CREATE TABLE IF NOT EXISTS ifc_model_versions (
  id                INT PRIMARY KEY AUTO_INCREMENT,
  model_id          INT NOT NULL,
  version_no        INT NOT NULL,
  version_name      VARCHAR(64) NULL,
  stage             VARCHAR(20) NULL,
  parent_version_id INT NULL,
  ifc_file_key      VARCHAR(255) NOT NULL,
  ifc_schema        VARCHAR(16) DEFAULT 'IFC4',
  file_size         BIGINT NULL,
  component_count   INT NULL,
  geometry_hash     VARCHAR(64) NULL,
  property_hash     VARCHAR(64) NULL,
  change_log        TEXT NULL,
  created_by        INT NOT NULL,
  created_at        DATETIME DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP,
  is_current        TINYINT(1) DEFAULT 0,
  source_task_id    INT NULL,
  quality_record_id INT NULL,
  is_active         TINYINT(1) DEFAULT 1,
  UNIQUE KEY uk_model_version (model_id, version_no),
  KEY idx_model_id (model_id),
  KEY idx_is_current (is_active, is_current),
  KEY idx_stage (stage),
  CONSTRAINT fk_imv_model FOREIGN KEY (model_id) REFERENCES design_models(model_id)
) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8mb4 COMMENT='IFC模型版本表';

-- 3. model_check_records 模型校验记录表
CREATE TABLE IF NOT EXISTS model_check_records (
  id                INT PRIMARY KEY AUTO_INCREMENT,
  task_id           INT NULL,
  model_version_id  INT NOT NULL,
  check_type        VARCHAR(32) NOT NULL,
  status            VARCHAR(16) NOT NULL DEFAULT '待执行',
  rule_set          VARCHAR(64) NULL,
  total_issues      INT DEFAULT 0,
  critical_count    INT DEFAULT 0,
  warning_count     INT DEFAULT 0,
  info_count        INT DEFAULT 0,
  result_detail     JSON NULL,
  report_file_key   VARCHAR(255) NULL,
  started_at        DATETIME NULL,
  completed_at      DATETIME NULL,
  created_at        DATETIME DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP,
  KEY idx_model_version (model_version_id),
  KEY idx_check_type (check_type),
  KEY idx_status (status)
) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8mb4 COMMENT='模型校验记录表';

-- 4. collision_records 碰撞检测明细表
CREATE TABLE IF NOT EXISTS collision_records (
  id                INT PRIMARY KEY AUTO_INCREMENT,
  check_record_id   INT NOT NULL,
  collision_type    VARCHAR(16) NOT NULL,
  severity          VARCHAR(16) NOT NULL,
  component_a_id    VARCHAR(64) NOT NULL,
  component_a_name  VARCHAR(128) NULL,
  component_b_id    VARCHAR(64) NOT NULL,
  component_b_name  VARCHAR(128) NULL,
  collision_position JSON NULL,
  penetration_depth DECIMAL(10,3) NULL,
  description       VARCHAR(255) NULL,
  status            VARCHAR(16) DEFAULT '未处理',
  resolved_by       INT NULL,
  resolved_at       DATETIME NULL,
  resolution_note   VARCHAR(255) NULL,
  created_at        DATETIME DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP,
  KEY idx_check_record (check_record_id),
  KEY idx_severity (severity),
  KEY idx_status (status),
  CONSTRAINT fk_cr_check FOREIGN KEY (check_record_id) REFERENCES model_check_records(id)
) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8mb4 COMMENT='碰撞检测明细表';

-- 5. workflow_templates 建模工作流模板表
CREATE TABLE IF NOT EXISTS workflow_templates (
  id                INT PRIMARY KEY AUTO_INCREMENT,
  template_code     VARCHAR(32) NOT NULL,
  template_name     VARCHAR(64) NOT NULL,
  category          VARCHAR(32) NOT NULL,
  description       TEXT NULL,
  n8n_workflow_id   VARCHAR(32) NOT NULL,
  default_params    JSON NULL,
  param_schema      JSON NULL,
  prompt_template_id INT NULL,
  thumbnail_key     VARCHAR(255) NULL,
  is_active         TINYINT(1) DEFAULT 1,
  sort_order        INT DEFAULT 0,
  created_at        DATETIME DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP,
  updated_at        DATETIME DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP ON UPDATE CURRENT_TIMESTAMP,
  UNIQUE KEY uk_template_code (template_code)
) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8mb4 COMMENT='建模工作流模板表';

-- 6. param_templates 参数模板表
CREATE TABLE IF NOT EXISTS param_templates (
  id                INT PRIMARY KEY AUTO_INCREMENT,
  template_id       INT NOT NULL,
  user_id           INT NOT NULL,
  param_name        VARCHAR(64) NOT NULL,
  params_json       JSON NOT NULL,
  created_at        DATETIME DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP,
  last_used_at      DATETIME NULL,
  KEY idx_template_user (template_id, user_id)
) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8mb4 COMMENT='参数模板表';

-- 7. ai_operation_logs AI操作日志表
CREATE TABLE IF NOT EXISTS ai_operation_logs (
  id                INT PRIMARY KEY AUTO_INCREMENT,
  task_id           INT NOT NULL,
  step_index        INT NOT NULL,
  operation_type    VARCHAR(32) NOT NULL,
  operation_detail  JSON NULL,
  input_snapshot    TEXT NULL,
  output_snapshot   TEXT NULL,
  duration_ms       INT NULL,
  is_success        TINYINT(1) DEFAULT 1,
  error_message     TEXT NULL,
  created_at        DATETIME DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP,
  KEY idx_task_id (task_id),
  KEY idx_operation_type (operation_type),
  KEY idx_created_at (created_at),
  CONSTRAINT fk_aol_task FOREIGN KEY (task_id) REFERENCES ai_modeling_tasks(id)
) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8mb4 COMMENT='AI操作日志表';

-- =====================================================
-- 扩展已有表
-- =====================================================

-- design_models 扩展
ALTER TABLE design_models
  ADD COLUMN IF NOT EXISTS ifc_current_version_id INT NULL,
  ADD COLUMN IF NOT EXISTS modeling_method VARCHAR(16) DEFAULT 'manual',
  ADD COLUMN IF NOT EXISTS ai_task_id INT NULL,
  ADD COLUMN IF NOT EXISTS generation_prompt TEXT NULL,
  ADD COLUMN IF NOT EXISTS last_ifc_check_status VARCHAR(16) NULL,
  ADD COLUMN IF NOT EXISTS last_quality_score DECIMAL(5,2) NULL,
  ADD COLUMN IF NOT EXISTS last_quality_grade VARCHAR(2) NULL,
  ADD INDEX IF NOT EXISTS idx_ifc_version (ifc_current_version_id);

-- components 扩展
ALTER TABLE components
  ADD COLUMN IF NOT EXISTS ifc_guid VARCHAR(64) NULL,
  ADD COLUMN IF NOT EXISTS ifc_class VARCHAR(32) NULL,
  ADD COLUMN IF NOT EXISTS ifc_property_set JSON NULL,
  ADD COLUMN IF NOT EXISTS geometry_hash VARCHAR(64) NULL,
  ADD COLUMN IF NOT EXISTS bounding_box JSON NULL,
  ADD COLUMN IF NOT EXISTS instance_parent_id INT NULL,
  ADD COLUMN IF NOT EXISTS instance_transform JSON NULL,
  ADD COLUMN IF NOT EXISTS instance_type VARCHAR(16) DEFAULT 'full',
  ADD INDEX IF NOT EXISTS idx_ifc_guid (ifc_guid),
  ADD INDEX IF NOT EXISTS idx_ifc_class (ifc_class),
  ADD INDEX IF NOT EXISTS idx_instance_parent (instance_parent_id);

-- model_components 扩展
ALTER TABLE model_components
  ADD COLUMN IF NOT EXISTS ifc_class VARCHAR(32) NULL,
  ADD COLUMN IF NOT EXISTS ifc_material VARCHAR(64) NULL,
  ADD COLUMN IF NOT EXISTS ifc_property_set JSON NULL,
  ADD COLUMN IF NOT EXISTS geometry_params JSON NULL;

第22章 API 接口定义

22.1 接口总览

2.0 版本在 1.0 现有 20 个接口基础上，新增 30 个 AI 建模与 BIM 相关接口，共计约 50 个接口。

22.2 统一响应格式

{
  "code": 0,
  "message": "ok",
  "data": { }
}

• code = 0 表示成功
• code 非 0 表示失败，message 为错误描述
• 分页接口 data 中包含 total、page、page_size、list

22.3 AI 建模接口

22.3.1 创建 AI 建模任务

POST /api/ai/tasks/create
权限：设计工程师 / 管理员

请求体：

示例：

{
  "task_type": "house_generation",
  "template_code": "TPL-STD-HOUSE-001",
  "prompt": "三层钢构模块化住宅，A型户型，每层120平米",
  "model_params": {
    "floors": 3,
    "house_type": "A",
    "area_per_floor": 120,
    "structure_type": "steel_frame",
    "wall_system": "light_gaugesteel"
  },
  "priority": 5
}

响应：

{
  "code": 0,
  "message": "ok",
  "data": {
    "task_no": "AI-20260809-0001",
    "status": "排队中",
    "estimated_time": 300
  }
}

错误码： - 40001 参数不完整 - 40002 模板不存在 - 40003 来源模型不存在 - 40004 任务类型不支持

22.3.2 查询 AI 任务列表

GET /api/ai/tasks?page=1&page_size=20&status=&task_type=
权限：设计工程师 / 管理员

查询参数： - page / page_size：分页 - status：按状态过滤 - task_type：按任务类型过滤 - created_by：按创建人过滤（管理员可看全部）

响应：

{
  "code": 0,
  "message": "ok",
  "data": {
    "total": 42,
    "page": 1,
    "page_size": 20,
    "list": [
      {
        "id": 1,
        "task_no": "AI-20260809-0001",
        "task_type": "house_generation",
        "status": "执行中",
        "source_model_id": null,
        "target_model_id": null,
        "prompt": "三层钢构模块化住宅...",
        "quality_score": null,
        "created_by": 2,
        "created_at": "2026-08-09T10:30:00",
        "started_at": "2026-08-09T10:30:15",
        "completed_at": null,
        "progress": 45
      }
    ]
  }
}

22.3.3 查询 AI 任务详情

GET /api/ai/tasks/{task_id}
权限：任务创建人 / 管理员

响应： 包含任务基本信息 + 步骤详情 + 中间产物信息 + 操作日志

22.3.4 取消 AI 任务

POST /api/ai/tasks/{task_id}/cancel
权限：任务创建人 / 管理员

仅可取消「排队中」或「执行中」的任务。

22.3.5 确认 AI 建模结果

POST /api/ai/tasks/{task_id}/confirm
权限：设计工程师 / 管理员

AI 生成完成后，状态变为「等待确认」，设计工程师确认后： 1. 创建新的母体（design_models）或更新现有母体版本 2. 保存 IFC 模型版本 3. 提取 BOM 并生成母体构件定义（model_components） 4. 状态变为「已完成」

请求体：

22.3.6 重试 AI 任务

POST /api/ai/tasks/{task_id}/retry
权限：任务创建人 / 管理员

对失败的任务进行重试，可修改参数。

22.3.7 获取 AI 任务实时进度（SSE）

GET /api/ai/tasks/{task_id}/progress
权限：任务创建人 / 管理员
Accept: text/event-stream

采用 Server-Sent Events 推送实时进度，前端可展示进度条与步骤描述。

SSE 事件格式：

// 事件: task_progress
{"task_id": 1, "progress": 45, "current_step": "生成围护结构", "elapsed_seconds": 92}

// 事件: task_step_completed
{"task_id": 1, "step_index": 5, "step_name": "生成建筑结构", "duration_ms": 45000}

// 事件: task_completed
{"task_id": 1, "status": "等待确认", "ifc_file_key": "models/2026/08/xxx.ifc"}

// 事件: task_failed
{"task_id": 1, "status": "失败", "failed_reason": "Blender MCP 连接超时", "retryable": true}

22.3.8 AI 建模结果回调（n8n 调用）

POST /api/ai/callback/task-result
权限：内部接口（n8n 专用，API Key 鉴权）

n8n 工作流完成后回调此接口，更新任务状态与结果。

22.4 IFC 模型接口

22.4.1 上传 IFC 文件

POST /api/ifc/upload
Content-Type: multipart/form-data
权限：设计工程师 / 管理员

表单字段： - model_id：关联母体 ID（可选，上传新版本时填） - file：IFC 文件 - version_name：版本名称 - stage：模型阶段（可选）

22.4.2 下载 IFC 文件

GET /api/ifc/{model_version_id}/download
权限：设计工程师 / 生产主管 / 管理员

22.4.3 获取 IFC 模型构件树

GET /api/ifc/{model_version_id}/tree?type=by_floor
权限：设计工程师 / 管理员

返回按楼层/按类型组织的构件树，用于前端左侧导航。

22.4.4 查询 IFC 构件详情

GET /api/ifc/component/{guid}?model_version_id=
权限：设计工程师 / 管理员

返回单个 IFC 构件的完整属性（几何 + 属性集 + 材质 + 关联关系）。

22.4.5 IFC 模型版本列表

GET /api/ifc/models/{model_id}/versions
权限：设计工程师 / 管理员

22.4.6 切换 IFC 模型版本

POST /api/ifc/versions/{version_id}/set-current
权限：设计工程师 / 管理员

22.4.7 IFC 模型差异对比

GET /api/ifc/models/{model_id}/diff?base_version=1&target_version=2
权限：设计工程师 / 管理员

返回两个版本间的构件差异清单（新增/删除/修改）。

22.4.8 IFC 格式转换

POST /api/ifc/{model_version_id}/export/{format}
权限：设计工程师 / 管理员
format: gltf / xkt / dxf / step / dstv / csv / pdf

22.5 模型校验接口

22.5.1 发起模型校验

POST /api/check/start
权限：设计工程师 / 质检 / 管理员

请求体：

22.5.2 查询校验结果

GET /api/check/{check_id}
权限：设计工程师 / 质检 / 管理员

22.5.3 碰撞检测详情列表

GET /api/check/{check_id}/collisions?page=1&page_size=50&severity=
权限：设计工程师 / 质检 / 管理员

22.5.4 处理碰撞问题

POST /api/check/collisions/{collision_id}/resolve
权限：设计工程师 / 管理员

请求体：

22.6 质量门禁接口

22.6.1 发起质量检查

POST /api/quality/check/start
权限：设计工程师 / 质检 / 管理员

请求体：

22.6.2 查询质量检查结果

GET /api/quality/check/{check_id}
权限：设计工程师 / 质检 / 管理员

返回质量评分、质量等级、问题清单。

22.6.3 质量规则集管理

GET /api/quality/rule-sets                    # 规则集列表
GET /api/quality/rule-sets/{id}               # 规则集详情
POST /api/quality/rule-sets                    # 创建规则集（管理员）
PUT /api/quality/rule-sets/{id}               # 更新规则集（管理员）
POST /api/quality/rule-sets/{id}/test         # 规则集测试（用样例模型验证）

权限：查看-所有人；编辑-管理员 / AI 审核员

22.6.4 质量趋势分析

GET /api/quality/trends?period=month&scope=project
权限：管理员 / 项目经理

返回质量评分趋势、质量等级分布、问题分类统计。

22.7 工作流模板接口

22.7.1 模板列表

GET /api/workflow/templates?category=
权限：设计工程师 / 管理员

22.7.2 模板详情

GET /api/workflow/templates/{template_code}
权限：设计工程师 / 管理员

返回模板详情 + 参数 Schema（用于前端动态生成表单）。

22.7.3 保存用户参数模板

POST /api/workflow/templates/{id}/save-params
权限：设计工程师

22.8 Prompt 管理接口

22.8.1 Prompt 模板 CRUD

GET    /api/prompt/templates                      # 模板列表
GET    /api/prompt/templates/{code}               # 模板详情（含当前版本）
POST   /api/prompt/templates                      # 创建模板（管理员/AI审核员）
PUT    /api/prompt/templates/{code}               # 更新模板
DELETE /api/prompt/templates/{code}               # 删除模板（软删除）

22.8.2 Prompt 版本管理

GET    /api/prompt/templates/{code}/versions      # 版本列表
POST   /api/prompt/templates/{code}/versions      # 创建新版本
POST   /api/prompt/versions/{id}/publish          # 发布版本
POST   /api/prompt/versions/{id}/rollback         # 回滚版本
GET    /api/prompt/versions/{id}/compare/{other_id}  # 版本对比

22.8.3 A/B 测试管理

POST   /api/prompt/ab-tests                       # 创建 A/B 测试
GET    /api/prompt/ab-tests                       # 测试列表
GET    /api/prompt/ab-tests/{id}                  # 测试详情（含结果）
POST   /api/prompt/ab-tests/{id}/stop             # 停止测试
POST   /api/prompt/ab-tests/{id}/apply            # 应用获胜版本

22.9 内部接口（n8n ↔ 主后端）

以下接口为 n8n 工作流与主后端之间的内部通信接口，使用独立 API Key 鉴权。

22.10 业务模块接口（供应链/工厂/安装）

22.10.1 供应链模块接口

22.10.2 组装工厂模块接口

22.10.3 安装交付模块接口

第23章 前端扩展设计

23.1 前端架构升级

2.0 前端从 1.0 的多页原生 JS 升级为 Vue 3 + Vite + Pinia 单页应用（SPA），引入 xeokit 作为专业 BIM 渲染器。

┌──────────────────────────────────────────────────────┐
│                    Vue 3 SPA 前端                      │
├──────────────────────────────────────────────────────┤
│  页面层                                                │
│  ├─ 登录页                                            │
│  ├─ 数字孪生主线页（首页）                              │
│  ├─ AI 建模工作台                                      │
│  ├─ 模型校验页                                        │
│  ├─ 供应链管理页（BOM/采购/物流）                       │
│  ├─ 工厂管理页（产线/质量/认证）                        │
│  ├─ 安装交付页（安装/验收/竣工）                        │
│  ├─ 构件详情页                                        │
│  ├─ 设备监控页                                        │
│  ├─ 报表分析页                                        │
│  └─ 系统管理页（规则库/Prompt 管理/用户权限）            │
├──────────────────────────────────────────────────────┤
│  组件层                                                │
│  ├─ xeokit IFC 渲染器组件                              │
│  ├─ 三维场景状态着色组件                                │
│  ├─ 构件属性面板组件                                   │
│  ├─ 模型树导航组件                                     │
│  ├─ AI 建模表单组件（动态 Schema 生成）                 │
│  ├─ 任务进度组件                                       │
│  ├─ 碰撞检测结果组件                                   │
│  ├─ 质量门禁结果组件                                   │
│  ├─ 认证勾稽看板组件                                   │
│  └─ 通用 UI 组件库（Element Plus 定制）                 │
├──────────────────────────────────────────────────────┤
│  状态层 (Pinia)                                       │
│  ├─ userStore（用户信息）                              │
│  ├─ modelStore（当前模型/构件数据）                     │
│  ├─ taskStore（AI 任务状态）                           │
│  ├─ viewerStore（三维视图状态）                        │
│  ├─ projectStore（项目信息）                           │
│  └─ appStore（全局状态）                               │
├──────────────────────────────────────────────────────┤
│  API 层                                                │
│  ├─ axios 封装（拦截器/统一错误处理/Token管理）         │
│  ├─ SSE 封装（实时进度推送）                            │
│  └─ WebSocket 封装（实时事件推送）                      │
└──────────────────────────────────────────────────────┘

23.2 核心页面设计

23.2.1 AI 建模工作台

AI 建模的核心操作页面，布局如下：

┌─────────────────────────────────────────────────────────────┐
│  顶部：项目切换 + 用户信息                                     │
├──────────────┬──────────────────────────────────────────────┤
│              │                                              │
│  左侧参数面板  │        中央三维预览区 (xeokit)               │
│              │                                              │
│ ┌──────────┐ │  ┌────────────────────────────────────────┐  │
│ │ 模板选择  │ │  │                                        │  │
│ ├──────────┤ │  │         三维模型实时预览                │  │
│ │ 参数表单  │ │  │         (AI 生成过程中逐步呈现)         │  │
│ │ (动态生成) │ │  │                                        │  │
│ ├──────────┤ │  │                                        │  │
│ │ 历史记录  │ │  │                                        │  │
│ ├──────────┤ │  └────────────────────────────────────────┘  │
│ │ 我的模板  │ │                                              │
│ └──────────┘ │  ┌────────────────────────────────────────┐  │
│              │  │         底部：AI 对话区 / 进度条         │  │
│              │  └────────────────────────────────────────┘  │
└──────────────┴──────────────────────────────────────────────┘

交互流程： 1. 用户选择模板 → 右侧加载模板预览图 2. 调整参数 → 实时更新参数预览（可选：快速草稿渲染） 3. 点击「AI 生成」→ 提交任务 → 右侧显示实时进度 4. 生成过程中，三维预览逐步呈现（先结构后围护） 5. 生成完成 → 底部显示结果摘要 + 「确认采纳」/「继续修改」/「重新生成」按钮 6. 确认采纳 → 弹出保存对话框（母体名称 + 版本说明）→ 保存为母体 7. 质量门禁结果展示 → 显示质量评分与问题清单 → 可点击问题定位到三维模型

23.2.2 数字孪生主线页（升级）

1.0 孪生页升级： - 渲染器升级：从 Three.js 程序化几何体 → xeokit + 真实 IFC 模型 - 状态着色：保留现有色板，叠加在 IFC 模型上（构件材质保持，加高亮边框/颜色叠加） - 构件交互：点击构件弹出属性面板（IFC 属性 + 生产状态 + 时间线 + 溯源） - 六阶段导航：保留并强化，每阶段切换自动调整视角与高亮 - 模型树：左侧新增构件树导航，按楼层/类型/状态组织 - 剖切功能：支持平面剖切、盒式剖切，查看内部结构 - 测量工具：距离测量、角度测量、面积测量 - 实例化优化：标准模块复用渲染，性能提升 10 倍以上

23.2.3 供应链管理页

面向设计、采购、物流用户的统一工作台： - 设计工作台：AI 建模入口 + 参数化设计 + 版本管理 - BOM 中心：设计 BOM 查看/导出 + 多视图 BOM 切换 - 成本中心：实时成本估算 + 方案对比 + 成本趋势 - 采购中心：采购计划 + 供应商管理 + 订单追踪 - 物流中心：装箱方案 + 运输追踪 + 到货验收

23.2.4 工厂管理页

面向工厂生产、质检用户的统一工作台： - 产线大屏：产线状态实时展示 + 设备 OEE - 生产工单：工单派发 + 进度追踪 + 物料齐套 - 质量中心：质量门禁记录 + 质量问题清单 + 质量趋势 - 认证中心：认证勾稽看板 + 认证数据清单 + 报告导出 - BIM 对照：3D 扫描点云与 BIM 模型叠加对比

23.2.5 安装交付页

面向现场施工、项目经理、业主的统一工作台： - 安装管理：安装计划 + 进度上报 + 吊装记录 - 精度管理：实测数据录入 + 偏差分析 + 超标预警 - 机电联调：接口清单 + 连接状态 + 测试记录 - 验收管理：验收清单 + 现场验收 + 签字确认 - 竣工交付：竣工模型 + 资料包 + 业主数字孪生

23.2.6 系统管理页

• 规则库管理：质量规则集 CRUD + 规则测试（可视化配置）
• Prompt 管理：Prompt 模板 + 版本 + A/B 测试
• 工作流管理：n8n 工作流列表 + 状态 + 日志
• 用户权限：角色管理 + 权限配置
• 数据字典：状态字典 + 编码规则配置

23.3 xeokit 集成方案

23.3.1 模型加载流程

1. 前端请求模型版本信息
2. 获取 IFC 文件预生成的 xeokit 格式文件（.xkt）
3. xeokit Viewer 加载 .xkt 文件
4. 加载元数据（构件属性、分类、层级关系）
5. 应用状态着色
6. 加载实例化数据（实例变换矩阵）

23.3.2 状态着色实现

通过 xeokit 的 setObjectsColorized / setObjectsHighlighted API 实现： - 正常状态：使用 IFC 模型原始材质 - 特殊状态：叠加颜色半透明叠加层（不破坏原始材质观感） - 选中状态：高亮描边 + 信息浮层 - 实例化状态：通过 instanceColor 属性叠加

23.3.3 性能优化

• LOD（细节层次）：远距离显示简化模型，近距离显示精细模型
• 按需加载：默认只加载当前楼层，其他楼层按需加载
• 几何压缩：使用 xeokit 专用 .xkt 格式，比 IFC 小 5-10 倍
• WebWorker：数据解析在 Web Worker 中进行，不阻塞主线程
• 实例化渲染：标准模块 GPU 实例化，性能提升 10 倍以上
• 视锥裁剪：不可见区域构件自动剔除

23.4 前端技术规范

第24章 部署拓扑

24.1 生产环境部署拓扑

                        ┌─────────────┐
                        │   用户访问   │
                        └──────┬──────┘
                               │ HTTPS
                        ┌──────▼──────┐
                        │    Nginx    │  反向代理 + 负载均衡
                        │  (端口 443) │
                        └──────┬──────┘
        ┌──────────────────────┼──────────────────────┐
        │                      │                      │
  ┌─────▼─────┐          ┌─────▼─────┐          ┌─────▼─────┐
  │  前端 SPA  │          │  FastAPI  │          │  n8n Web  │
  │  静态资源  │          │  主后端    │          │  UI (管理)│
  └───────────┘          └─────┬─────┘          └───────────┘
                               │
          ┌────────────────────┼────────────────────┐
          │                    │                    │
    ┌─────▼─────┐        ┌────▼─────┐        ┌─────▼─────┐
    │   MySQL   │        │  Redis   │        │   MinIO   │
    │  业务数据库 │        │ 缓存+队列 │        │ 对象存储  │
    └───────────┘        └──────────┘        └───────────┘
                               │
              ┌────────────────┼────────────────┐
              │                │                │
       ┌──────▼──────┐  ┌──────▼──────┐  ┌──────▼──────┐
       │ Blender MCP │  │ Blender MCP │  │ Blender MCP │
       │  Worker 1   │  │  Worker 2   │  │  Worker N   │
       │ (建模执行端) │  │ (建模执行端) │  │ (建模执行端) │
       └─────────────┘  └─────────────┘  └─────────────┘

                         ┌──────────────────────────────┐
                         │  IFC 引擎服务（集成在主后端内）  │
                         │  IfcOpenShell + Bonsai         │
                         │  异步任务通过 Celery 执行        │
                         └──────────────────────────────┘

24.2 服务器资源规划