Mit Cartesian will FORMAS einen neuen Ansatz für KI im CAD etablieren. Statt aus Texteingaben lediglich Bilder oder statische 3D-Meshes zu erzeugen, soll die künstliche Intelligenz editierbare Geometrie mit Flächen, Kanten, Solids und strukturierten Bauteilen erstellen. Damit könnte sich die Rolle der KI in der Konstruktion grundlegend verändern.
Generative künstliche Intelligenz kann mittlerweile beeindruckende Bilder von Gebäuden, Innenräumen oder Produkten erzeugen. Für die eigentliche Planung ist das allerdings nur begrenzt hilfreich. Ein überzeugendes Bild eines Gebäudes ist noch lange kein digitales Modell, in dem Wände verschoben, Bauteile vermessen oder einzelne Komponenten verändert werden können.
Genau an diesem Punkt setzt Cartesian by FORMAS an. Das Unternehmen beschreibt das System als KI-gestütztes 3D-Modellierungswerkzeug für Architektur und Produktdesign. Aus Textbeschreibungen, Skizzen, Fotografien, Plänen oder bestehenden Referenzen sollen keine bloßen Visualisierungen entstehen, sondern Modelle, deren einzelne Bestandteile anschließend weiterbearbeitet werden können.
Nicht Prompt zu Bild, sondern Prompt zu Geometrie
Damit unterscheidet sich der Ansatz grundsätzlich von vielen bisherigen generativen 3D-Systemen.
Das Ziel lautet vereinfacht nicht:
Prompt → Bild
und auch nicht nur:
Prompt → statisches 3D-Mesh
sondern vielmehr:
Anforderung → 3D-Geometrie → Prüfung → Änderung → weitere Bearbeitung
FORMAS spricht von nativen Oberflächen, präzisen Kanten, Solids und editierbaren Baugruppen. Auch NURBS-Geometrie spielt dabei eine Rolle. Bei verschiedenen veröffentlichten Beispielen stellt FORMAS bereits 3DM-Modelle zur Verfügung, die neben Mesh-Elementen auch NURBS-Solids enthalten.
Genau dieser Unterschied ist für professionelle CAD-Anwendungen entscheidend. Ein Dreiecksnetz kann die Form eines Gegenstandes sehr überzeugend darstellen. Eine mathematisch definierte Oberfläche oder ein Solid lässt sich dagegen wesentlich gezielter vermessen, schneiden und verändern.
Änderungen statt kompletter Neugenerierung
Ein weiterer interessanter Punkt ist die Art, wie mit bestehenden Modellen gearbeitet werden soll.
FORMAS demonstriert beispielsweise einen Restaurant-Innenraum. Als Vorgabe können bestimmte Sitzbereiche erhalten bleiben, während andere Bereiche des Modells verändert werden. Einzelne Objekte besitzen dabei eine eigene Position und sollen gezielt bearbeitbar bleiben.
Das wäre für den Planungsalltag wesentlich interessanter als die komplette Neugenerierung eines Modells nach jeder Änderung.
Eine zukünftige Arbeitsweise könnte beispielsweise so aussehen:
„Verschiebe die Wand um 80 Zentimeter, lasse die vorhandenen Sitzbänke unverändert und verbreitere den Durchgang.“
Die KI müsste dann erkennen, welche Bauteile betroffen sind, welche unverändert bleiben sollen und welche geometrischen Beziehungen erhalten werden müssen.
FORMAS empfiehlt selbst, Anforderungen über Objekte, Abmessungen und Beziehungen zu beschreiben und eindeutig festzulegen, welche Bestandteile verändert werden dürfen und welche nicht.
Interessant wird Cartesian durch die Modellstruktur
Für BIM-Anwendungen ist insbesondere ein weiterer Punkt relevant.
FORMAS beschreibt Modelle nicht ausschließlich als Ansammlung geometrischer Körper. Benannte Elemente und ausdrücklich definierte Beziehungen sollen gemeinsam mit der Geometrie erhalten bleiben und damit einen Weg in BIM-Prozesse ermöglichen.
Das ist entscheidend.
Eine Wand ist in einem BIM-Modell schließlich nicht einfach nur ein Körper mit sechs Flächen. Sie besitzt eine Bedeutung und Beziehungen zu anderen Elementen. Gleiches gilt für Fenster, Türen, Geschosse oder Bauteilgruppen.
Sollte es KI-Systemen gelingen, solche Beziehungen beim Erzeugen und anschließenden Verändern eines Modells zuverlässig aufrechtzuerhalten, wäre dies ein wesentlich größerer Fortschritt als die reine automatische Erzeugung dreidimensionaler Formen.
Von Architektur bis Fertigung
FORMAS zeigt Cartesian nicht ausschließlich für Gebäude.
Veröffentlichte Beispiele reichen von Innenräumen und Wohngebäuden über Stadt- und Landschaftsplanung bis hin zu Tragwerken, Produktdesign, 3D-Druck und Fertigungsmodellen.
Ein veröffentlichtes Fertigungsbeispiel zeigt eine komplexe Schalenstruktur, die in einzelne Paneele und Verbindungen aufgeteilt wurde. FORMAS weist dabei ausdrücklich darauf hin, dass für eine tatsächliche Fertigung weitere Angaben wie Material, Toleranzen, Maschinenanforderungen, Befestigungsmittel und Abstände geprüft werden müssen.
Gerade diese Einschränkung ist wichtig.
Cartesian soll nicht nur schöne Formen erzeugen. Der interessante Ansatz besteht vielmehr darin, Geometrie so strukturiert bereitzustellen, dass anschließend mit ihr weitergearbeitet werden kann.
Noch kein automatisch baureifes Modell
Bei aller Begeisterung für die Technik muss man den aktuellen Entwicklungsstand realistisch einordnen.
FORMAS macht selbst deutlich, dass geometrische Präzision nicht automatisch bedeutet, dass ein Modell sachlich richtig ist.
Wird beispielsweise aus einem Foto ein Modell erzeugt, können die entstehenden Flächen mathematisch exakt beschrieben sein. Trotzdem können Abmessungen falsch sein oder Bereiche des Gebäudes auf Annahmen beruhen, weil sie auf dem Ausgangsfoto nicht sichtbar waren.
Auch ein geschlossener 3D-Solid sagt nichts darüber aus, ob eine Konstruktion statisch sicher ist, Vorschriften erfüllt oder tatsächlich gefertigt werden kann.
Cartesian erzeugt deshalb derzeit keine automatisch baureifen Gebäudemodelle.
Der entscheidende Fortschritt liegt zunächst darin, aus KI-generierten Entwürfen überprüfbare und weiterbearbeitbare CAD-Geometrie zu machen.
Schnittstellen befinden sich noch im Aufbau
Bei den Dateiformaten zeigt sich ebenfalls, dass Cartesian noch am Anfang steht.
FORMAS nennt derzeit einen nativen Export für 3DM und SKP. Die Unterstützung von DWG und IFC ist auf der Produktseite noch als geplant gekennzeichnet. Zusätzlich stellt der Hersteller zahlreiche Beispielmodelle sowohl als 3DM- als auch als STL-Dateien bereit.
Gerade die geplante IFC-Unterstützung dürfte für den Einsatz in BIM-Prozessen eine wichtige Rolle spielen.
Entscheidend wird dabei jedoch nicht allein sein, ob ein Modell als IFC exportiert werden kann. Viel wichtiger wird sein, welche Bauteilinformationen und Beziehungen tatsächlich übertragen werden und wie zuverlässig ein Modell nach mehreren KI-basierten Änderungen strukturiert bleibt.
Der eigentliche Umbruch könnte noch bevorstehen
Bislang bedient ein Konstrukteur seine CAD-Software direkt. Er entscheidet, wann eine Linie, Extrusion, Verschneidung, ein Sweep oder eine andere geometrische Operation notwendig ist.
Agentisches CAD könnte dieses Prinzip verändern.
Der Mensch beschreibt künftig möglicherweise hauptsächlich das gewünschte Ergebnis und die einzuhaltenden Bedingungen. Der KI-Agent entscheidet anschließend selbst, welche geometrischen Operationen notwendig sind.
Aus
Mensch → CAD-Befehl → Geometrie
könnte zunehmend
Mensch → Anforderung → KI-Agent → Geometrie → Prüfung → Änderung
werden.
Genau darin liegt die eigentliche Bedeutung von Cartesian.
Nicht darin, dass künstliche Intelligenz noch schneller beeindruckende Gebäude erzeugen kann, sondern darin, dass sie beginnt, mit der zugrunde liegenden CAD-Geometrie zu arbeiten.
Sollte dieser Ansatz zuverlässig funktionieren, könnte sich damit langfristig auch die Bedienung professioneller Planungssoftware grundlegend verändern.
Noch ist Cartesian eine Preview und viele entscheidende Fragen – von der Maßhaltigkeit über umfangreiche Gebäudemodelle bis zur tatsächlichen Qualität der BIM-Daten – müssen erst unabhängige Praxistests beantworten.
Doch die Richtung ist bemerkenswert:
Die nächste Entwicklungsstufe von KI im CAD könnte nicht darin bestehen, dass die KI bessere Bilder erzeugt. Sondern darin, dass sie selbst zum CAD-Anwender wird.
Quelle: FORMAS – Cartesian by Formas, Produktinformationen, Dokumentation und veröffentlichte Beispielmodelle.
Dieser Beitrag wurde mit Unterstützung künstlicher Intelligenz erstellt und redaktionell geprüft.
