OrcaSlicer AI 能力状态与实施计划

梳理日期：2026-08-08 当前开发基线：master @ a1ef7204fe 官方架构分析基线：OrcaSlicer main @ a62fb17e03d159d5b562cc6d64163346e454b5de

1. 结论摘要

当前已经形成两条可运行的局部链路：

文生 3D / 图生 3D：本地 sidecar、OpenAI-compatible 预处理、Tripo 生成、状态轮询、产物下载和确认导入已经接通；Windows 构建和 mock 流程有历史验收记录。
AI 参数建议：能够从白名单参数构造上下文，接收结构化建议，执行 key/type/range 校验，由用户勾选后写入现有 preset 并重新切片。

但目前没有任何一项可以按“跨平台、真实服务、可恢复、可计费、兼容回归均已完成”的生产标准判定为完成。主要差距集中在：

真实文生/图生服务验收、彩色导入保真和三平台打包；
统一 PrintabilityReport、安全修复、隔离试切和指标比较；
持久化工作流、结果版本、任务恢复和统一 AI Workspace；
Provider registry 与荣耀模型适配；
荣耀账号、权益、额度、计费和服务端安全控制。

建议不要按五个大项平均铺开，而是采用“双轨汇合”：

核心 AI 轨：平台基线 → 生成产品化 → 检查/修复 → 自动摆盘/上色 → 参数闭环 → Guided Workflow；
商业平台轨：荣耀身份 → 荣耀 AI 网关 → 权益/额度/计费 → 隐私与运营；
两条轨道在公开 Beta 前汇合，本地编辑和切片始终不依赖登录或云服务。

2. 状态口径

标签	含义	判定标准
A 可运行链路	已有纵向实现，可在当前环境演示	仍可能缺真实供应商、三平台、恢复或发布验收
B 部分实现	有 UI、协议或局部闭环	关键步骤、数据契约或验收尚缺
C 原生基础可复用	OrcaSlicer 已有确定性能力	尚未封装为 AI/产品工作流
D 未开始	只有需求或目标架构	当前源码没有对应实现

“A 可运行链路”不等于“生产完成”。生产完成还必须通过兼容、错误/取消、真实服务、跨平台、安全和回归门槛。

3. 逐项状态矩阵

3.1 模型生成

子能力	状态	当前证据	主要缺口	下一目标
文生 3D	A	`ModelGenerationPanel`、`AIModelGenerationClient`、sidecar 文本预处理与 Tripo text task 已接通	未见真实付费 smoke 记录；任务仅内存保存；供应商和密钥仍在本机 sidecar	完成真实服务、幂等提交、恢复、清理和三平台验收
图生 3D	A	PNG/JPEG、20 MB 限制、上传确认、图像预处理、Tripo image task 已接通	真实图生质量与失败补偿未验收；远端取消不保证终止	建立真实用例集、远端取消语义和费用幂等
生成结果预览	B	有参考图预览、状态、进度和结果摘要	目前主要预览“预处理参考图”，不是可旋转的生成模型 3D 预览；无网格指标	接入只读 3D 模型预览、尺寸/面数/格式/颜色/风险摘要
风格化滤镜	D	文档中有需求	无风格模板、参数 schema、Provider capability	先定义跨 Provider 的 `StylePreset`，再映射供应商参数
效果调优	D	文档中有需求	无多轮生成、版本、对比、可控细节/比例/复杂度	建立 `GenerationVariant`、版本树和并排对比
可打印性检查	C	mesh stats、build volume、`Print::validate()` 等原生检查可复用	结果分散，未接入生成导入前流程	建立只读 `ModelPreflightService` 与稳定问题码
可打印性保障	C	admesh/CGAL、落床、缩放、方向等底层能力可复用	无风险分级、before/after、确认、复检和端到端测试	建立副本修复、差异、Undo 和复检闭环
彩色模型支持	B	sidecar 校验自包含 OBJ 顶点色，GUI 校验 `color_encoding`，下载优先级为 OBJ → 3MF → STL	未证明导入后颜色到耗材映射、3MF 保存/重开和切片保真；UI 的“3MF 优先”说明与实际下载优先级需统一	完成彩色 OBJ 导入、耗材映射、3MF round-trip 和降级提示验收

3.2 智能切片

子能力	状态	当前证据	主要缺口	下一目标
自动上色	C	原版已有多材料绘制、facet annotation、分色切片和 OBJ 顶点色基础	无语义分区、颜色识别、耗材槽位约束和自动确认流程	先做“建议分区 + 可编辑预览”，后做一键应用
自动摆盘	C	`ArrangeJob`、`OrientJob`、碰撞/构建体积和排布算法成熟	无基于质量、支撑、稳定性、时间的候选评分	把朝向与排布包装成候选服务，以试切指标选择
打印性检查与修复	C	原生检查、CGAL/admesh 修复和标准 mesh 回写链存在	无统一报告和 AI 工作流	与模型生成共用 Preflight/Repair 服务，不另建一套
参数智能调优	B	已有白名单参数、最多 8 项建议、严格反序列化和范围校验、用户确认后应用并重切片	上下文只有对象数和少量配置；无打印机能力、模型诊断、baseline 指标、plate/object scope、显式 Undo 和候选比较	从“单次建议”升级到多个 `SliceCandidate` 的隔离试切与对比
切片结果优化	C	`GCodeProcessorResult` 可提供时间、耗材、警告和路径结果	无 `TrialSliceJob`、资源预算、评分函数和正式结果隔离	建立 baseline + 2~3 个候选的可度量闭环

3.3 易用性提升

子能力	状态	当前证据	主要缺口	下一目标
AI 化交互	B	3D Generate 页面和 AI Assistant pane 已存在	两套交互割裂，助手只支持参数建议	统一为 Expert 与 Guided 两种入口，共享同一状态模型
工作流搭建	B	生成流程有 Input → Prepare → Review → Generate → Import 状态	未覆盖检查、修复、试切、最终切片；无跨启动恢复	区分 `AIJob` 和 `AIWorkflowRun`，实现可暂停/恢复的固定状态机
UX 设计	B	生成页有上传告知、付费确认、进度、停止、导入确认	3D 预览、错误恢复、全流程信息层级和无障碍尚不完整	用任务中心、证据面板和对比视图收敛状态与决策
模型库与结果管理	B	已有本次会话内最多 12 条的缩略图/格式/来源记录	不持久化，不能重新打开、比较、复用或追踪来源	建立应用数据目录中的元数据索引；正式模型仍以 Orca `Model`/3MF 为真值

3.4 软件架构设计与解耦

子能力	状态	当前证据	主要缺口	下一目标
AI 服务边界	B	loopback sidecar、v1 health/capability、异步客户端和响应大小限制已落地	`AIServiceManager` 只做发现，不托管 sidecar 生命周期；当前启动仍依赖批处理	引入可打包 runtime、启动/关闭/重连、版本迁移和诊断
多模型/多供应商适配	B	C++ GUI 不直接依赖 Tripo/OpenAI 协议	Python sidecar 仍直接调用 OpenAI-compatible 与 Tripo；无 registry、统一鉴权和荣耀 adapter	定义 `ProviderAdapter`、能力矩阵、错误分类和契约测试
核心代码解耦	B	Panel、Client、ServiceManager 和 sidecar 已拆分	缺统一 domain service、job store、workflow coordinator；`MainFrame`/`Plater` 仍承担接线	新能力通过窄 facade/Job 接入，禁止 Provider 逻辑进入核心
原版演进兼容	B	架构文档已明确最小侵入、3MF/profile 边界	缺持续上游合并验证、AI 关闭回归矩阵和稳定补丁边界	建立 upstream merge CI、feature-off golden tests 和改动目录约束
跨平台与兼容性	B	C++ 代码按 wx/CMake 边界设计，Windows 已构建运行	sidecar 只有 `.bat` 启动证据；macOS/Linux 打包与运行未验证	三平台安装、启动、退出、取消、离线和旧项目回归成为发布门槛

3.5 账号与计费系统

子能力	状态	当前证据	主要缺口	下一目标
荣耀账号接入	D	当前源码未发现荣耀账号、OAuth/SSO 实现	缺协议、客户端 ID、回调方式、区域、Token 生命周期、注销和账号合并规则	先确认荣耀身份平台契约，再实现 `IdentityProvider` mock 与安全存储
荣耀 AI 模型接入	D	当前只有 OpenAI-compatible + Tripo	缺荣耀 endpoint、模型目录、鉴权、能力、限流和错误码	通过服务端 AI Gateway 接入，不把长期模型密钥下发桌面端
计费与额度	D	生成前只有“可能消耗 API credits”的静态确认	无额度查询、预占、扣减、幂等、退款/补偿和账单记录	建立服务端账本：quote → reserve → consume/release → reconcile
用户权益管理	D	无账号等级或套餐判断	无 entitlement schema、缓存、离线策略、区域和灰度	能力显示与执行都以签名权益快照控制，服务端最终裁决
隐私与数据安全	B	图像上传告知/确认、loopback 限制、HTTPS 且 URL 禁止内嵌凭据、请求大小限制已存在	无完整隐私清单、保留/删除策略、OS 安全存储、审计、数据主体请求和安全评审	建立数据分类、同意版本、保留策略、脱敏日志和威胁模型

4. 当前口径差异与需要纠正的判断

Docs/开发进展.xlsx 将“参数智能调优”标为规划中，但当前源码已经存在受控参数建议、校验、选择、应用和重切片，应标为 B 部分实现。
历史 task_plan.md 记录过默认关闭的 enable_ai_features，但当前 MainFrame 会始终创建 3D Generate 页面并立即发现 sidecar。发布策略需要重新明确，不能继续引用旧门控结论。
UI 文案写“3MF is preferred”，当前 sidecar 实际按 OBJ → 3MF → STL 下载，以优先保留 OBJ 顶点色。产品文案、格式策略和验收必须统一。
架构文档中的 AIWorkspacePanel、ModelPreflightService、ModelRepairWorkflow、TrialSliceJob、AIJobStore 等是目标设计，不是当前已实现符号。
“按跨平台边界设计”不等于跨平台完成；当前只有 Windows 构建/运行证据。

5. 目标架构

flowchart TB
    UI["OrcaSlicer AI Workspace<br/>Expert / Guided"]
    WF["AIWorkflowCoordinator<br/>AIJob + AIWorkflowRun"]
    DOMAIN["Generation / Preflight / Repair<br/>Color / Arrange / Slice Tuning"]
    FACADE["Orca Application Facade"]
    CORE["Model / Config / Print / Preview<br/>唯一业务真值"]
    SIDECAR["Local AI Runtime<br/>Provider Registry + Adapter"]
    GATEWAY["荣耀 AI Gateway"]
    PROVIDERS["荣耀模型 / Tripo / OpenAI-compatible"]
    ID["荣耀 Identity"]
    COMMERCIAL["Entitlement / Quota / Billing Ledger"]

    UI --> WF --> DOMAIN --> FACADE --> CORE
    DOMAIN --> SIDECAR --> GATEWAY --> PROVIDERS
    UI --> ID
    WF --> COMMERCIAL
    ID --> COMMERCIAL
    COMMERCIAL --> GATEWAY

状态所有权

状态	权威所有者	默认持久化
模型、正式配置、正式切片	OrcaSlicer `Model` / Config / Print	现有 3MF/profile 规则
生成/检查/修复/试切任务	`AIJobStore`	应用数据目录，可清理，不写 3MF
端到端流程和审批点	`AIWorkflowRunStore`	应用数据目录，可恢复
Provider 凭据	服务端或 OS 安全存储	不写源码、日志或 3MF
账号、权益、额度、账单	荣耀服务端	服务端权威，客户端只缓存短期快照
原始提示和上传资产	按隐私策略控制	默认短期保留，可删除

6. 架构决策摘要（Proposed ADR）

ADR-001：OrcaSlicer 确定性内核保持业务真值

决策：LLM/模型只输出意图、建议、候选和解释；几何修改、配置校验、切片和导入由 OrcaSlicer 执行。
收益：可复现、可撤销、兼容现有 3MF/profile。
代价：需要为原生能力建立 typed facade，初期开发量高于直接让模型操作 UI。

ADR-002：本地 runtime 与商业云网关分层

决策：本地 runtime 负责桌面协议、任务和 Provider adapter；荣耀 AI Gateway 负责账号鉴权、供应商密钥、路由、限流和计费。
收益：桌面端不持有长期供应商密钥，供应商可替换。
代价：需要维护本地/云端双协议和版本兼容。

ADR-003：账号、权益和计费由服务端最终裁决

决策：客户端可缓存权益和额度展示，但不能作为扣费真值；付费任务必须带幂等键和服务端 reservation。
收益：避免重复扣费和客户端篡改。
代价：付费 AI 功能依赖网络；必须设计离线降级。

ADR-004：AI 运行历史默认不进入 3MF

决策：3MF 只保存用户接受后的模型和正式配置；任务 ID、原始回答、账单和凭据留在应用数据或服务端。
收益：保持项目兼容并减少隐私泄露。
代价：跨设备继续任务需要单独的云同步设计。

ADR-005：Expert 与 Guided 共用同一套能力服务

决策：专家模式逐项调用 Generate/Inspect/Repair/Tune；Guided 模式只编排同一组已验收服务。
收益：避免维护两套业务逻辑，单项能力可以独立测试。
代价：必须先稳定底层服务，不能先做一个万能聊天入口。

7. 双轨实施路线图

F0：共同工程基线（两条轨道的前置）

目标：把“能演示”提升到“可持续开发、可判定完成”。

统一状态词典和 Definition of Done；
决定 3D Generate 的产品入口策略：构建开关、运行时 capability、权益 gate 各自职责；
定义 sidecar/cloud v2 契约：版本、能力、格式、成本提示、隐私级别、错误和幂等；
建立本地任务保留/TTL、取消、恢复和清理；
将 sidecar 纳入 Windows/macOS/Linux 安装与生命周期；
建立 mock contract、真实供应商 smoke、feature-off、旧 3MF/profile 和三平台 CI。

退出标准：AI 不可用时本地切片无回归；三平台可安装/启动/退出；真实文生/图生各有可复现 smoke；不泄露凭据。

核心 AI 轨

A1：模型生成产品化

完成真实文生/图生、远端取消和幂等收费提交；
加入可旋转 3D 预览与模型指标；
完成彩色 OBJ/3MF 导入、耗材映射和 round-trip；
定义 StylePreset、GenerationVariant 和版本对比；
将会话模型库升级为可清理、可追踪来源的本地索引。

A2：只读 Printability Preflight

定义 PrintabilityIssue/Report；
聚合 mesh、尺寸、build volume、非流形、自交和正式切片前检查；
建立坏网格/边界/薄壁/悬垂测试语料；
在生成导入前和普通模型上共用同一服务。

A3：安全 Repair + 智能摆盘/上色候选

修复在模型副本执行，输出 before/after、风险和复检结果；
接受时走标准 Undo/dirty/cache invalidation；
将 Orient/Arrange 暴露为候选服务，以稳定性、支撑和占板率评分；
自动上色先输出可编辑 facet 建议，再映射实际耗材槽位。

A4：参数与切片结果闭环

构造完整 SlicingContext；
生成 2~3 个合法 SliceCandidate；
使用隔离 TrialSliceJob，不覆盖正式 plate Print；
对比时间、耗材、支撑、换料、警告和质量代理；
用户接受后正式应用、Undo 并重新切片。

A5：低交互 Guided Workflow

固定状态机串联 Intake → Generate/Import → Preflight → Repair → Trial Slice → Compare → Apply → Official Slice；
只在缺失关键约束、产生费用、中高风险修改和最终输出时询问；
支持暂停、恢复、重试、回滚和审计；
Expert 与 Guided 共享服务和结果库。

商业平台轨

B1：荣耀身份与安全基础

确认 OAuth/OIDC/SSO 协议、客户端类型、回调、区域和注销要求；
实现 IdentityProvider、短期 access token、refresh 生命周期和 OS 安全存储；
保持匿名用户可使用 OrcaSlicer 本地编辑和切片。

B2：荣耀 AI Gateway 与 Provider Adapter

定义模型目录、能力、版本、错误、限流和健康协议；
实现荣耀 adapter 与 mock adapter；
将长期供应商密钥、模型路由和审计留在服务端；
Tripo/OpenAI-compatible 迁移为同一 adapter 契约。

B3：权益、额度和计费

定义 entitlement、quota、price quote 和 usage 事件 schema；
付费任务执行 quote → reserve → submit → consume/release；
request id 作为端到端幂等键；
建立超时、重复回调、供应商失败、部分完成和人工对账补偿。

B4：隐私、合规与运营

数据分类：提示、图片、mesh、G-code、设备、账号和账单；
明示上传范围、目的、保留期、删除和模型训练用途；
日志脱敏、访问审计、事件追踪和安全告警；
完成威胁模型、依赖扫描和发布前隐私/安全评审。

8. 依赖与并行关系

F0 ─┬─> A1 ─> A2 ─> A3 ─> A4 ─> A5 ─┐
    └─> B1 ─> B2 ─> B3 ─> B4 ───────┤
                                      └─> Public Beta

A1 与 B1 可以并行；账号接口不应阻塞本地生成/检查能力。
B2 完成前，可继续用 mock/Tripo 验证 Provider 契约。
A2 是 A3、A4、A5 的前置，因为修复和调优都需要稳定诊断。
A4 是 A5 的前置，Guided Workflow 只编排已可独立验收的服务。
B3 是任何公开付费模型调用的前置，不是本地切片的前置。

9. 发布门槛

领域	最低门槛
兼容性	旧 3MF/profile 可加载；AI 关闭或不可用时默认切片结果不变
跨平台	Windows/macOS/Linux 安装、启动、取消、退出、离线均通过
生成	文生/图生真实 smoke；导入、Undo、保存、重开、切片通过
彩色	颜色/耗材映射可解释；OBJ/3MF round-trip；STL 降级有明确提示
检查/修复	固定语料报告稳定；拒绝/取消零修改；接受后可 Undo 并复检
调优	候选试切不改变正式项目；指标可复现；正式应用可回退
工作流	可暂停/恢复；重试不重复付费；每步有输入、产物、版本和审批记录
账号	登录、刷新、退出、过期、撤销和多账号边界通过
计费	幂等、预占、扣减、释放、退款/补偿和对账通过
安全	无长期供应商密钥进入桌面包；日志/3MF 不含 token 和敏感原始数据

10. 首批建议任务

评审并冻结状态口径、入口/gate 策略和 v2 capability 契约。
补真实 Tripo 文生/图生 smoke，记录费用、任务 ID、产物和失败路径。
完成彩色 OBJ 导入到多耗材映射、保存 3MF、重开和切片验收。
把 sidecar 纳入三平台安装、启动、关闭和崩溃恢复。
定义 PrintabilityIssue/Report schema 与首批坏模型语料。
将现有检查聚合成只读 ModelPreflightService。
与荣耀侧确认身份、AI Gateway、权益、额度、计费和隐私接口清单。
先实现 IdentityProvider、ProviderAdapter、EntitlementClient 的 mock 契约。
定义付费任务幂等键和 quote/reserve/consume/release 状态机。
建立三平台 + feature-off + 旧 3MF/profile 的持续回归矩阵。

11. 尚需业务侧确认

荣耀账号采用 OAuth/OIDC 还是既有私有协议，桌面客户端允许哪种回调方式；
荣耀 AI 模型的能力、输入输出格式、区域、SLA、限流和计价单位；
模型、图片和提示是否允许用于模型训练，以及默认保留时间；
彩色模型的产品目标是顶点色展示、自动映射耗材，还是完整纹理/材质保真；
自动修复允许的最大几何变化和必须人工确认的风险级别；
调优目标的默认权重：质量、速度、强度、耗材和成功率；
3D Generate 页面是产品固定入口，还是需要构建/运行时 feature gate。

12. 证据来源

Docs/README.md 与 Docs/architecture/*.md；
Docs/开发进展.xlsx，Sheet1!B3:F30；
src/slic3r/GUI/ModelGenerationPanel.*；
src/slic3r/GUI/AIModelGenerationClient.*；
src/slic3r/GUI/AIAssistantPanel.* 与 AIAssistantConfig.*；
src/slic3r/GUI/AIServiceManager.*；
tools/ai/orca_ai_sidecar.py、tripo_client.py、openai_preprocessor.py；
OrcaSlicer 原生 Arrange/Orient、mesh repair、config、Print 和 G-code result 代码路径；
历史 task_plan.md、findings.md、progress.md 中的构建与 mock E2E 记录。