当我们谈论AI时,我们在谈论什么?是冷冰冰的算法,还是改变世界的新质生产力?
在同元软控,我们选择了一种更纯粹的方式:原生拥抱,深度进化。
【AI-ing 同元】系列专题,记录这场由内而外的重塑之旅。AI不仅是工具,也正成为同元的"基因"------淬炼出全新的同元人才,让创造力在数智世界里自由生长。
AI-ing,是"正在进行"的状态,是同元永不止步的生命力。
进化的同元,邀你同行。
面对一个复杂的工业软件开发项目,AI能帮上什么忙?是生成几个工具函数,还是优化一段算法?这些当然有用,但真正的价值远不止于此。当AI被嵌入一套完整的工程方法中,它能从"Copilot问答助手"变成"Agentic自主智能体",帮你把一个模糊的产品构想,一步步推进到可验证的工程交付。
本文将以一个真实的工业软件迁移项目CadToolOnline为载体,完整复盘我们如何用"AI工程七步法",将一个桌面版C++/Qt开发的CAD工具迁移为Web CAD工具。
先看效果
在展开方法论之前,先来看一段目前已完成的演示效果。
CadToolOnline当前已支持以下基本CAD设计功能:
- **云平台部署:**支持部署到MWORKS Online云平台,在线运行
- **STEP模型导入:**读取标准STEP格式三维模型,自动解析层级结构与零件颜色
- **刚体分组设计:**将零件按多体动力学语义分组,构建刚体拓扑
- **标架设计:**在三维模型上创建标架,支持智能hover吸附与辅助线预览
一、项目背景:一个不简单的迁移任务
1.原始产品
CADTool是一个桌面版三维CAD工具,基于Qt 5.14.2+OCCT 7.7.0构建,具备STEP模型读取、分组设计、标架设计、关节设计、驱动设计等完整的多体动力学建模能力。
2.迁移目标
将CADTool的核心能力迁移到VSCode插件形态,用Web技术栈实现三维CAD查看与多体动力学建模。
3.核心挑战
这不是一个"换个前端框架"的项目,难度主要集中在四个维度:
- **几何内核迁移:**OCCT是C++体系的几何引擎,需要编译为WebAssembly才能在浏览器端运行
- **交互复杂度高:**三维拾取、对象树、属性面板、Ribbon入口、导入导出全链路联动
- **领域知识密集:**涉及分组、标架、7种关节类型、驱动、接触、流体等专业概念
- **场景规模大:**全局PRD拆出60个原型场景,无法一次性开发
面对这样的复杂度,仅凭"让AI帮忙写代码"是远远不够的。我们需要一套方法,让AI有序地参与到从创意到交付的完整链路中。
二、七步法总览:从模糊想法到可验证交付

"AI工程七步法"每一步主要解决一个核心问题:

一个关键认知:**前3步偏顺序执行,解决不确定性;从第4步开始,PRD/Kanban/Execute/QA四步强并行迭代,解决可交付性。**下面逐一展开。
三、Idea:从模糊想法收敛到明确的工程命题
这一步的输入是一份**任务书,**它定义了两个输入项目(CADTool桌面版、chili3d开源项目)和一个输出目标(CadToolOnline),并给出了两种可选技术方案:
**方案一:**将CADTool全部C++代码编译成WASM------依赖Sysplorer SDK,体积不可控
**方案二:**只将OCCT编译成 WASM,应用层用 TypeScript 重写------体积可控,可调试
这一步的关键产出不是答案,而是**让问题变得具体。**我们明确了:Web化的最大障碍不是写页面,而是几何引擎能不能在浏览器跑起来。如果几何能力无法落地,后面的UI、PRD、执行都没有意义。

四、Research:找到技术锚点,证明路线可行
开源项目chili3d给出了最关键的技术验证:OCCT可以通过Emscripten编译为WebAssembly,浏览器端可直接调用几何引擎完成STEP读取、网格化、属性计算,三维显示层由three.js承接。
基于这一研究结论,项目沉淀出了可执行的技术架构:


这些决策被沉淀到项目配置文件中(CLAUDE.md和 .claude/agents/project-context.md),成为后续所有 AI 交互的**技术基线。**这意味着AI在后续每一次对话中,都能自动加载这些约束,不会跑偏到错误的技术路线上。

五、Prototype:用原型把产品知识变成可视化事实
这一步做了两件关键的事。
**第一,生成全量原型。**我们基于CADTool的产品帮助文档,用AI直接生成了覆盖全部功能的高保真UI原型(.pen格式),包含主界面(多体/流体两种模式)和60个场景画板。这不是手工画几张线框图,而是把产品知识从"说明书"升级为"可执行的设计资产"。

Pencil原型设计效果
这里有两点值得强调:
- **模型能力决定原型质量。**生成高保真Pencil原型对模型的设计理解力要求很高,建议选择Claude最新的旗舰模型(如Opus 4.6),才能获得布局合理、细节到位的原型效果。较老或较小的模型往往在排版层次和组件复用上差距明显。
- **原型可直接生成前端代码。**Pencil原型不只是"看看效果"的图纸,它可以直接作为输入,由AI生成对应的Web前端界面代码。在本项目中,UI组件(Ribbon、模型树、属性面板等)的初始代码就是基于.pen原型一键生成的,大幅缩短了从设计到代码的链路。
**第二,搭建真实UI框架代码。**原型阶段不只停留在图纸层面,同步搭起了软件架构:


六、PRD:把60个场景切出来,让复杂系统可以逐个交付
面对一个60个场景的工业软件,正确做法不是一口吃掉,而是一次交付一个最小闭环。

两层PRD体系
全局PRD完成了三件事:
-
把帮助文档的60个操作页映射为SC01-SC60场景
-
每个场景对应一个原型画板,建立"文档-原型-PRD"的一一对应
-
按模块统计功能范围:模型导入12页、多体设计10页、流体设计6页、设计工具5页......
场景PRD则是每个场景的详细规格书,包含:
- 信息来源追溯(帮助页、原型画板、当前代码)
- 帮助页目标态vs当前MVP边界
- 功能规格(In Scope/Out of Scope)
- 验收标准与已知差距
场景交付Skills
更关键的是,我们为场景交付创建了一个可复用的**AI Skills。**当输入一个场景ID(如SC01),AI会沿固定链路自动推进:

这意味着每个场景都能按统一标准推进,而不是每次从零开始。

七、Kanban:从"知道做什么"到"知道先做什么"
AI会给你很多正确建议,但不会替你管理顺序和依赖。看板在这里解决的就是这个问题。
我们维护了两类计划资产:
- 全局计划按帮助文档目录分层组织工作包:基础设施(WP-BASE)、导入与浏览(WP-IMP)、多体设计(WP-MBS)、流体设计(WP-FLUID)、设计工具(WP-TOOL)、保存与导出(WP-EXPORT)。
- 场景计划包含当前实现现状、技术方案与实施阶段、风险识别、完成定义与验证命令。

八、Execute:文档、计划、代码同步迭代
这不是"先写完文档再写代码"的瀑布模式,而是三者在每个场景内并行演进:

我们在实践中发现了一个关键规律:**当PRD文档已经能够准确描述产品功能时,代码开发通常也接近完成。**文档和代码的同步程度,本身就是交付质量的信号。
除了场景交付技能,项目还沉淀了多个领域技能支撑开发执行:多体动力学领域知识(mbs-domain)、Three.js 渲染模式(threejs-patterns)、Emscripten 绑定模式(embind-patterns)、测试驱动开发工作流(tdd-workflow)。

九、QA:测试不是收尾动作,而是迭代的稳定器
QA与PRD、Kanban、Execute同步推进,不是最后补一轮。
当前测试体系分为两层:包内单元测试(贴近代码,如core/test、geo/tests)和根级测试(跨包集成、回归测试)。场景级QA计划包含测试范围、关键路径与边界场景、自动化验证命令、帮助页目标态与 MVP 的可接受差异。
两个关键实践:
- 测试不是开发完成后的证明,而是开发过程中的护栏
- 每次修改代码后,执行对应影响范围内的测试,保证改动可验证、可回归

十、七步法为什么有效
回过头来看,七步法的有效性来自几个核心设计:
1.先建立事实源,再让AI工作

事实源越清楚,AI 的产出越稳定、越可验证。这和同元软控在C++/Qt实践中提出的"分层上下文"理念一致------用工程化配置接管上下文管理,让 AI 从做开放式作文题,转变为做有明确边界的填空题。
2.把复杂系统切成可交付单元
SC01-SC60的场景化拆分,让每次AI交互的上下文更小、目标更清楚、结果更容易验证。这本质上和Harness工作流的"一次只推进一个可验证的小目标"是同一个思路。
3.让文档、计划、代码、测试同步演化
很多团队的问题不是"AI 写的代码不好",而是文档和代码脱节、计划和执行脱节、测试和实现脱节。七步法从一开始就把四者放到一个迭代闭环里。
4.把AI的输出从一次性回答变成可复用的工程资产
单次prompt的价值有限。技能、PRD、原型、测试规范、领域知识库才是可持续复用的工程资产。当这些资产被沉淀下来,每一个新场景的交付都不是从零开始。
5. 真正减少的是返工成本
复杂项目里最贵的不是写代码,而是返工。七步法让技术路线更早收敛、交互原型更早对齐、场景边界更早明确、回归风险更早暴露。
十一、结语
AI真正适合解决的,不只是"写代码更快",而是"让复杂工程从模糊走向可验证交付"。
对于工业软件这类复杂工程,真正稀缺的不是写代码的能力,而是能稳定推进需求、守住工程质量、持续完成交付的系统方法。七步法的价值在于:它不是替代工程方法,而是放大工程方法。 方法一旦正确,AI就不只是代码生成器,而能成为可持续协作的交付系统。
当个人经验开始被固化为技能、规则和工作流,AI带来的就不只是效率提升,更是工程能力的规模化复制。