Agent Zero
57 KiB
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Requirements Specification – web-cad
Project: web-cad – Web-basiertes 2D-CAD für Event-Bestuhlungspläne
Phase: 1 (Intake)
Date: 2026-06-19 (updated v4)
Status: Draft v4 – ready for user review
1. Vision & Ziel
Das Ziel von web-cad ist eine web-basierte 2D-CAD-Anwendung, die:
- alle grundlegenden CAD-Funktionen bereitstellt (Zeichnen, Bearbeiten, Bemaßen, Ebenen, Bibliothek, Gruppierung, Export/Import)
- spezialisierte Tools für Event-Bestuhlungspläne bietet (Reihen- und Block-Bestuhlung)
- später um weitere branchenspezifische Tools erweiterbar ist – in jede Richtung
- Multi-User-Kollaboration in Echtzeit unterstützt
- performant im Browser läuft – auch bei großen Projekten
- später auf Docker und Coolify deploybar ist
- ausschließlich Open-Source-Komponenten verwendet und selbst als Open Source lizenziert wird
- KI Copilot als Kern-Feature integriert hat – von Anfang an, nicht als Afterthought
- API-first & modular designed ist – an andere Software anhängbar
Referenz-UI: AutoCAD Web (siehe Section 12 – AutoCAD Web Feature-Referenz)
Referenz-Architektur (Kollaboration): Figma / Onshape (Cloud-native, Single Source of Truth)
Referenz-Architektur (KI Copilot): AutoCAD 2026/2027 AI Features + LLM Function Calling / Tool Use Pattern
2. Nutzer & Rollen
| Rolle | Beschreibung |
|---|---|
| Planer | Erstellt und bearbeitet Bestuhlungspläne, nutzt CAD-Grundfunktionen, Bestuhlungs-Tools und KI Copilot |
| Betrachter | Kann Pläne ansehen, kommentieren, aber nicht bearbeiten (Read-Only-Zugriff) |
| Admin | Verwaltung von Projekten, Nutzern, Berechtigungen, Bibliothek und KI-Konfiguration |
| Gast | Temporärer Zugriff auf spezifische Pläne ohne Account (z. B. für Kundenfreigabe) |
| KI Copilot | Software-Agent, der per Text/Sprache gesteuert wird und CAD-Operationen ausführt |
3. Funktionale Anforderungen
3.1 CAD-Grundfunktionen
| ID | Anforderung | Akzeptanzkriterium |
|---|---|---|
| F-CAD-01 | Zeichnen von Grundelementen: Linie, Kreis, Bogen, Rechteck, Polygon, Ellipse, Polylinie (PLINE) | Alle genannten Elemente können erstellt, ausgewählt, verschoben und gelöscht werden |
| F-CAD-02 | Bearbeiten: Verschieben (MOVE), Kopieren (COPY/CO), Rotieren (ROTATE/RO), Skalieren (SCALE/SC), Spiegeln (MIRROR/MI), Trimmen (TRIM), Verlängern (EXTEND), Abrunden (FILLET), Versatz (OFFSET) | Jede Operation verändert die Geometrie korrekt und kann rückgängig gemacht werden (Undo/Redo) |
| F-CAD-03 | Bemaßung: Lineare (DIM), winkelige, radiale Bemaßung mit automatischer Maßberechnung basierend auf dem Hintergrund-Grundriss-Maßstab | Bemaßung zeigt korrekte Werte in realen Maßeinheiten (m/cm) an |
| F-CAD-04 | Raster & Fang: Rasteranzeige, Snap-to-Grid, Snap-to-Endpoint, Snap-to-Midpoint, Snap-to-Intersection, Ortho-Modus, Polar Tracking | Fangpunkte werden visuell hervorgehoben und beim Zeichnen exakt eingefangen |
| F-CAD-05 | Eingabefeld (Command Line): Befehlseingabe via Tastatur wie in AutoCAD (z. B. "L" für Line, "PL" für Polyline, "C" für Circle) | Befehle können über die Tastatur eingegeben und ausgeführt werden; Autovervollständigung vorhanden |
| F-CAD-06 | Eigenschaften-Panel: Anzeige und Bearbeitung von Element-Eigenschaften (Position, Größe, Winkel, Farbe, Linientyp, Linienstärke, Transparenz) | Eigenschaften können angezeigt und geändert werden; Änderungen sind sofort sichtbar |
| F-CAD-07 | Auswahl-Methoden: Einzelauswahl, Fenster-Auswahl, Kreuz-Auswahl, Selektion-Filter, Quick-Select (Eigenschafts-basierte Auswahl) | Alle Auswahlmethoden funktionieren und können kombiniert werden |
| F-CAD-08 | Gruppierung: Elemente zu Gruppen zusammenfassen, Gruppen verschachteln, Gruppen speichern | Gruppen können erstellt, aufgelöst und in der Bibliothek gespeichert werden |
| F-CAD-09 | Undo/Redo: Strukturierte Undo/Redo-Historie mit beliebig vielen Schritten | Undo und Redo funktionieren für alle Operationen; Historie kann eingesehen werden |
| F-CAD-10 | Kopieren zwischen Dateien: Elemente können via Zwischenablage zwischen Projekten kopiert werden | Kopierte Elemente behalten ihre Eigenschaften und relative Position |
| F-CAD-11 | Annotation & Text: Einzel- und Mehrzeilentext (TEXT/MTEXT), Revision Clouds (REVCLOUD), Leaders (MLEADER) | Text kann erstellt, formatiert und platziert werden; Leaders und Revisionswolken funktionieren |
| F-CAD-12 | Muster-/Schraffurfunktion: Flächen können mit Mustern/Schraffuren gefüllt werden (HATCH) | Muster können ausgewählt, skaliert und angewendet werden |
3.2 Ebenen-System (Layers)
| ID | Anforderung | Akzeptanzkriterium |
|---|---|---|
| F-LAY-01 | Ebenen als Baumstruktur: Ebenen hierarchisch organisiert mit Parent-Child-Beziehungen | Ebenen werden in einem Baum-Widget angezeigt; Parent-Child-Beziehung sichtbar |
| F-LAY-02 | Ebenen-Eigenschaften: Name, Sichtbarkeit (On/Off), Sperrung (Lock/Unlock), Farbe, Linientyp, Transparenz | Jede Eigenschaft kann pro Ebene gesetzt werden und wirkt sich auf alle zugehörigen Elemente aus |
| F-LAY-03 | Ebenen-Operationen: Erstellen, Löschen, Umbenennen, Verschieben im Baum, Duplizieren | Alle Operationen funktionieren und aktualisieren den Baum in Echtzeit |
| F-LAY-04 | Element-Zuordnung: Elemente können zwischen Ebenen verschoben werden | Drag-and-Drop oder Kontextmenü zum Verschieben von Elementen zwischen Ebenen |
| F-LAY-05 | Aktive Ebene: Neue Elemente werden auf der aktiven Ebene erstellt | Aktive Ebene ist klar markiert; neue Elemente erscheinen auf der aktiven Ebene |
| F-LAY-06 | Ebenen-Filter: Filter nach Eigenschaften (Farbe, Linientyp, Name) | Gefilterte Ebenen werden korrekt angezeigt; Filter können gespeichert werden |
3.3 Bibliothek (Block-Bibliothek)
| ID | Anforderung | Akzeptanzkriterium |
|---|---|---|
| F-LIB-01 | Bibliothek als Baumstruktur: Bibliothekselemente hierarchisch organisiert mit Ordnern und Unterordnern | Baum-Widget zeigt Ordner und Blöcke; Drag-and-Drop für Organisation |
| F-LIB-02 | SVG-Import: SVG-Dateien können in die Bibliothek importiert werden | SVG wird korrekt importiert, im Viewer angezeigt und als wiederverwendbarer Block gespeichert |
| F-LIB-03 | Gruppen in Bibliothek speichern: Im Zeichenbereich erstellte Gruppen können in die Bibliothek gespeichert werden | Gruppe wird als Block gespeichert und kann per Drag-and-Drop in den Zeichenbereich eingefügt werden |
| F-LIB-04 | Block-Einfügen: Blöcke aus der Bibliothek per Drag-and-Drop in den Zeichenbereich einfügen | Block wird an der Drop-Position eingefügt; Skalierung und Rotation können beim Einfügen gesetzt werden |
| F-LIB-05 | Block-Bearbeitung: Blöcke können nach dem Einfügen bearbeitet, skaliert, rotiert und gespiegelt werden | Alle Bearbeitungsoperationen funktionieren auf eingefügten Blöcken |
| F-LIB-06 | Bibliotheks-Verwaltung: Blöcke umbenennen, duplizieren, löschen, in Ordner verschieben | Alle Verwaltungsoperationen funktionieren; Änderungen werden persistent gespeichert |
| F-LIB-07 | Block-Definition vs. Block-Referenz: Blöcke werden als Definition gespeichert; Instanzen referenzieren die Definition (wie AutoCAD Blocks) | Änderung an der Block-Definition aktualisiert alle Instanzen; Instanzen können unabhängig transformiert werden |
3.4 Hintergrund & Grundriss
| ID | Anforderung | Akzeptanzkriterium |
|---|---|---|
| F-BG-01 | Grundriss laden: Bild- oder Vektor-Datei (PNG, JPG, SVG, PDF-Seite) als Hintergrund laden | Datei wird als Hintergrund-Ebene geladen und im Zeichenbereich angezeigt |
| F-BG-02 | Maßstabs-Definition: Maßstab des Grundrisses kann definiert werden (z. B. 1:100, Referenzstrecke) | Nach Maßstabsdefinition werden Bemaßungen in realen Maßeinheiten (m/cm) angezeigt |
| F-BG-03 | Hintergrund-Positionierung: Hintergrund kann verschoben, rotiert und skaliert werden | Transformationen sind möglich und Bemaßungen aktualisieren sich entsprechend |
| F-BG-04 | Hintergrund-Sichtbarkeit: Hintergrund kann ein- und ausgeblendet werden | Sichtbarkeit kann pro Ebene oder global geschaltet werden |
3.5 Bestuhlungs-Tools (Event-Spezifisch)
| ID | Anforderung | Akzeptanzkriterium |
|---|---|---|
| F-EVT-01 | Reihen-Bestuhlung: Automatische Platzierung von Stühlen in einer Reihe mit konfigurierbarem Abstand, Anzahl und Ausrichtung | Reihe wird mit korrekter Anzahl, Abstand und Ausrichtung generiert; Parameter sind im Nachhinein änderbar |
| F-EVT-02 | Block-Bestuhlung: Automatische Platzierung von Stuhl-Blöcke in einem rechteckigen Bereich mit konfigurierbaren Reihen, Spalten, Abständen | Block wird mit korrekter Reihe/Spalte-Anzahl und Abständen generiert; Parameter im Nachhinein änderbar |
| F-EVT-03 | Bestuhlungs-Parameter: Stuhl-Typ (aus Bibliothek), Reihe/Spalte-Anzahl, Abstand, Versatz, Ausrichtung, Block-Konfiguration | Alle Parameter können konfiguriert werden; Änderungen aktualisieren die Bestuhlung in Echtzeit |
| F-EVT-04 | Bestuhlung bearbeiten: Generierte Bestuhlung kann nachträglich modifiziert werden (Stühle hinzufügen/entfernen, verschieben) | Einzelne Stühle können hinzugefügt, entfernt oder verschoben werden; Gesamtbestuhlung aktualisiert sich |
| F-EVT-05 | Bestuhlungs-Zählung: Automatische Zählung der platzierten Stühle pro Reihe, Block und Gesamt | Zähler wird in Echtzeit aktualisiert und kann im Eigenschaften-Panel abgelesen werden |
3.6 Import & Export
| ID | Anforderung | Akzeptanzkriterium |
|---|---|---|
| F-IMP-01 | DXF-Import: DXF-Dateien können importiert und als Zeichnung bearbeitet werden | DXF wird korrekt importiert; Layer, Blöcke und Geometrie bleiben erhalten |
| F-IMP-02 | SVG-Import: SVG-Dateien können als Zeichnung importiert werden | SVG wird korrekt importiert und als Vektor-Elemente bearbeitbar |
| F-IMP-03 | DWG-Import (Optional): DWG-Dateien können importiert werden (Open-Source-Library, z. B. libredwg) | DWG wird korrekt importiert oder klare Fehlermeldung bei nicht unterstützter Version |
| F-IMP-04 | PDF-Import: PDF-Dateien als Hintergrund oder als Vektor-Import | PDF wird geladen; Seiten können ausgewählt werden; Vektoren werden als bearbeitbare Elemente importiert |
| F-EXP-01 | DXF-Export: Zeichnung kann als DXF exportiert werden | Exportierte DXF-Datei kann in AutoCAD/QCAD korrekt geöffnet werden |
| F-EXP-02 | SVG-Export: Zeichnung kann als SVG exportiert werden | Exportierte SVG-Datei ist W3C-konform und in Browsern/Vektor-Programmen darstellbar |
| F-EXP-03 | PDF-Export: Zeichnung kann als PDF exportiert werden (mit Layout, Maßstab, Titelblock) | PDF wird mit korrektem Maßstab und allen Elementen generiert |
| F-EXP-03a | PNG-Export: Zeichnung kann als PNG exportiert werden | PNG wird in konfigurierbarer Auflösung generiert |
| F-EXP-04 | JSON-Export (Projekt): Vollständiges Projekt kann als JSON exportiert und wieder importiert werden | JSON enthält alle Daten (Ebenen, Elemente, Bibliothek, Grundriss); Re-Import ergibt identisches Projekt |
3.7 Multi-User & Kollaboration
| ID | Anforderung | Akzeptanzkriterium |
|---|---|---|
| F-MU-01 | Echtzeit-Kollaboration: Mehrere Nutzer können gleichzeitig an derselben Zeichnung arbeiten | Änderungen eines Nutzers sind für alle anderen in Echtzeit (< 1 Sekunde) sichtbar |
| F-MU-02 | Konfliktfreie Bearbeitung: Gleichzeitige Bearbeitung desselben Elements führt nicht zu Konflikten oder Datenverlust | CRDT-basierte Synchronisation stellt Konsistenz sicher; keine Merge-Konflikte |
| F-MU-03 | Nutzer-Anwesenheit: Sichtbare Anzeige welcher Nutzer online ist und an welcher Zeichnung arbeitet | Avatar/Farbmarkierung pro Nutzer; Liste der aktiven Nutzer im Panel |
| F-MU-04 | Cursor-Anzeige: Position und Aktionen anderer Nutzer in Echtzeit sichtbar | Cursor anderer Nutzer wird mit Name/Farbe in Echtzeit angezeigt |
| F-MU-05 | Berechtigungs-System: Rollenbasierte Zugriffskontrolle (Planer, Betrachter, Admin, Gast) | Berechtigungen werden enforced; Betrachter kann nicht bearbeiten; Gast hat nur Zugriff auf freigegebene Pläne |
| F-MU-06 | Offline-Unterstützung: Offline-Änderungen werden synchronisiert, wenn Verbindung wiederhergestellt ist | Offline-Änderungen werden automatisch synchronisiert; keine Datenverluste |
| F-MU-07 | Versionshistorie: Änderungen werden protokolliert; Versionen können eingesehen und wiederhergestellt werden | Historie zeigt Zeitstempel und Nutzer; Versionen können wiederhergestellt werden |
3.8 UI / UX
| ID | Anforderung | Akzeptanzkriterium |
|---|---|---|
| F-UI-01 | AutoCAD Web-ähnliche Oberfläche: Ribbon-/Menü-Band, Werkzeug-Paletten, Eigenschaften-Panel, Command-Line, Status-Bar, Blocks-Tab, Layers-Tab | Layout orientiert sich an AutoCAD Web; Hauptwerkzeuge sind sichtbar und erreichbar |
| F-UI-02 | Zeichenbereich: Großer Canvas-Bereich mit Zoom, Pan, und View-Controls (Zoom-to-Fit, Zoom-to-Window) | Zoom und Pan funktionieren flüssig (60fps); View-Controls sind erreichbar |
| F-UI-03 | Kontextmenüs: Rechtsklick-Kontextmenüs mit relevanten Aktionen | Kontextmenü zeigt aktionsabhängige Einträge |
| F-UI-04 | Tastatur-Shortcuts: Standard-CAD-Shortcuts (z. B. L, C, M, CO, RO, SC, MI, PL, H) | Shortcuts funktionieren und sind dokumentiert |
| F-UI-05 | Responsive Design: UI funktioniert auf Desktop-Bildschirmen (min. 1280px) | Bei 1280px Breite sind alle Panels nutzbar; kleinere Bildschirme werden in späterer Phase unterstützt |
| F-UI-06 | Theme-Unterstützung: Dark- und Light-Mode | Theme kann umgeschaltet werden; alle UI-Elemente passen sich an |
| F-UI-07 | Sidebar-Panels: Tabs für Blocks, Layers, Eigenschaften (wie AutoCAD Web Side Panel) | Side-Panel-Tabs sind erreichbar und zeigen entsprechenden Inhalt |
| F-UI-08 | Streamlined UI: UI fokussiert auf 2D-Drafting – nicht überladen wie Desktop-CAD | Wesentliche Werkzeuge sichtbar; erweiterte Funktionen in Untermenüs oder ausblendbar |
| F-UI-09 | KI Copilot Panel: Eingebettetes Chat/Command-Panel für KI-Interaktion | KI-Panel ist sichtbar; Nutzer kann Texteingaben machen; Antworten und Aktionen werden angezeigt |
| F-UI-10 | Voice Input: Spracheingabe für KI Copilot (optional, Web Speech API) | Spracheingabe kann aktiviert werden; erkannter Text wird an KI Copilot gesendet |
3.9 Erweiterbarkeit & Plugin-System
| ID | Anforderung | Akzeptanzkriterium |
|---|---|---|
| F-EXT-01 | Plugin/Tool-System: Architektur ermöglicht das Hinzufügen neuer Tools ohne Core-Änderung | Ein neues Tool kann als Plugin/Modul implementiert und registriert werden ohne Core-Code zu ändern |
| F-EXT-02 | Tool-API: Definierte Schnittstelle für externe Tools (Zeichnen, Bearbeiten, Bibliothek, Export, UI) | API ist dokumentiert; ein Beispiel-Tool kann die API nutzen |
| F-EXT-03 | Bibliothek-Erweiterung: Neue Bibliothekstypen können hinzugefügt werden (nicht nur SVG) | Neue Typen können registriert und in der Bibliothek verwendet werden |
| F-EXT-04 | Universelle Erweiterbarkeit: Die Software soll später in jede Richtung erweiterbar sein – neue Branchen-Tools, neue Import/Export-Formate, neue UI-Komponenten | Architektur erlaubt Erweiterung in allen Bereichen ohne Core-Rewrite |
| F-EXT-05 | Plugin-Isolation: Plugins laufen isoliert und können den Core nicht crashen | Ein fehlerhaftes Plugin zeigt Fehlermeldung, aber die Anwendung stürzt nicht ab |
| F-EXT-06 | Plugin-Registrierung: Plugins können über ein Manifest registriert und zur Laufzeit geladen werden | Plugin-Manifest definiert Name, Version, Abhängigkeiten; Plugin wird zur Laufzeit geladen |
| F-EXT-07 | Plugin-Lifecycle: Plugins können aktiviert/deaktiviert werden ohne Neustart | Plugin kann in den Einstellungen aktiviert/deaktiviert werden; Änderung ist sofort wirksam |
| F-EXT-08 | Plugin-UI-Integration: Plugins können eigene UI-Elemente (Ribbon-Tabs, Panels, Dialoge) hinzufügen | Plugin-UI-Elemente erscheinen im Ribbon/Panel und sind funktional |
3.10 Authentifizierung & Benutzerverwaltung
| ID | Anforderung | Akzeptanzkriterium |
|---|---|---|
| F-AUTH-01 | E-Mail/Passwort-Login: Nutzer registrieren sich mit E-Mail und Passwort | Registrierung und Login funktionieren; Passwörter werden gehasht (bcrypt/argon2) gespeichert |
| F-AUTH-02 | Passwort-Reset: Passwort kann über E-Mail-Link zurückgesetzt werden | Reset-Link wird gesendet; Passwort kann nach Klick zurückgesetzt werden |
| F-AUTH-03 | Session-Management: Sichere Sessions mit HTTP-only Cookies | Sessions sind sicher; CSRF-Schutz aktiv; Session-Timeout konfigurierbar |
| F-AUTH-04 | Benutzerverwaltung: Admin kann Nutzer erstellen, bearbeiten, löschen, Rollen zuweisen | Alle Operationen funktionieren; Rollenänderungen sind sofort wirksam |
| F-AUTH-05 | Gast-Zugang: Admin kann temporäre Gast-Zugänge für spezifische Pläne erstellen | Gast-Link funktioniert; Gast hat nur Zugriff auf freigegebene Pläne; Link kann widerrufen werden |
3.11 KI Copilot
| ID | Anforderung | Akzeptanzkriterium |
|---|---|---|
| F-AI-01 | CAD-Steuerung per Text/Sprache: Der KI Copilot kann alle CAD-Grundfunktionen per Text- oder Spracheingabe steuern (z. B. "Zeichne eine Linie von A nach B", "Rotiere das ausgewählte Element um 45 Grad") | KI-Interpreter übersetzt natürliche Sprache in CAD-Befehle; Befehle werden korrekt ausgeführt; Ergebnis ist sichtbar auf dem Canvas |
| F-AI-02 | Zeichnungen erstellen & bearbeiten: Der KI Copilot kann Zeichnungen aktiv erstellen und bearbeiten – Linien, Kreise, Polygone, Rechtecke, Bögen, Polylinien, Text, Bemaßungen, Schraffuren | KI-generierte Elemente erscheinen korrekt auf dem Canvas; Eigenschaften (Position, Größe, Farbe) entsprechen der Anweisung |
| F-AI-03 | Bestuhlungs-Tools bedienen: Der KI Copilot kann Bestuhlungs-Tools steuern – Reihen und Blöcke erstellen, Parameter setzen (Anzahl, Abstand, Ausrichtung), Bestuhlung modifizieren | KI-generierte Bestuhlung entspricht den Parametern; Stuhlanzahl und -anordnung sind korrekt |
| F-AI-04 | Layer & Bibliothek verwalten: Der KI Copilot kann Layer erstellen/löschen/umschalten und Blöcke aus der Bibliothek einfügen/organisieren | KI-Befehle für Layer- und Bibliotheksoperationen werden korrekt ausgeführt; Änderungen sind sichtbar |
| F-AI-05 | Import/Export auslösen: Der KI Copilot kann Import- und Export-Operationen auslösen (z. B. "Exportiere als DXF", "Importiere die SVG-Datei") | KI-gesteuerter Import/Export funktioniert; Dateien werden korrekt generiert/geladen |
| F-AI-06 | KI-Architektur von Anfang an: Die KI-Copilot-Architektur muss von Anfang an in den Core integriert sein – keine nachträgliche Anbindung, sondern native Hooks/Schnittstellen | KI-Hooks sind Teil der Core-Architektur; CAD-Operationen sind als "Functions/Tools" registriert und vom KI-System aufrufbar |
| F-AI-07 | Kontext-Verständnis: Der KI Copilot versteht den aktuellen Kontext – aktuelle Zeichnung, ausgewählte Elemente, aktive Ebene, Zoom-Bereich, Maßstab | KI antwortet kontextbezogen; "Rotiere das um 90 Grad" bezieht sich auf das ausgewählte Element; "Füge hier einen Stuhl hinzu" verwendet Cursor-Position |
| F-AI-08 | Vorschläge & Empfehlungen: Der KI Copilot kann Vorschläge machen (z. B. Bestuhlungs-Vorschläge basierend auf Raumgröße, Optimierungsvorschläge für Bestuhlungsanordnung) | KI generiert sinnvolle Vorschläge; Nutzer kann Vorschläge akzeptieren/ablehnen; akzeptierte Vorschläge werden auf Canvas umgesetzt |
| F-AI-09 | Mehrschritt-Operationen: Der KI Copilot kann komplexe, mehrschrittige Operationen ausführen (z. B. "Erstelle einen rechteckigen Raum 20x30m und bestuhle ihn mit 10 Reihen à 15 Stühlen") | KI führt alle Teilschritte korrekt aus; Zwischenergebnisse sind sichtbar; Gesamtoperation ist korrekt |
| F-AI-10 | Fehlerbehandlung & Feedback: Der KI Copilot gibt klare Fehlermeldungen bei missverständlichen oder nicht ausführbaren Anweisungen und fragt nach | KI gibt verständliche Fehlermeldungen; fragt bei Mehrdeutigkeit nach; schlägt Alternativen vor |
| F-AI-11 | Undo für KI-Operationen: Alle KI-gesteuerten Operationen können rückgängig gemacht werden | KI-Operationen appearieren in der Undo-Historie; können einzeln oder als Gruppe rückgängig gemacht werden |
| F-AI-12 | KI-Modell konfigurierbar: Das verwendete KI-Modell kann vom Admin über eine OpenAI-kompatible API-URL und API-Key konfiguriert werden (base_url + api_key in Settings) | Admin kann API-URL und API-Key in Einstellungen eintragen; KI-Backend ist nach Konfiguration funktionsfähig |
| F-AI-13 | OpenAI-kompatibler Endpoint: KI wird über einen OpenAI-kompatiblen API-Endpoint angebunden – funktioniert mit OpenAI, OpenRouter, Ollama (OpenAI-Compat-Modus), vLLM (OpenAI-Compat-Modus) etc. | KI funktioniert mit jedem OpenAI-kompatiblen Endpoint; kein lokales Modell-Deployment nötig; User bringt eigenen Endpoint mit |
| F-AI-14 | Function Calling / Tool Use: KI-Backend verwendet Function Calling / Tool Use Pattern – CAD-Operationen sind als Functions registriert, die das LLM aufrufen kann | LLM generiert Function Calls; Functions werden ausgeführt; Ergebnisse an LLM zurückgegeben; CAD-Zustand aktualisiert |
| F-AI-15 | Sicherheits-Guardrails: KI Copilot kann keine destruktiven Operationen ohne Bestätigung ausführen (z. B. "Lösche alles") | Destruktive Befehle erfordern Bestätigung; Safety-Checks sind implementiert |
3.12 Integration & Modularität (API-First)
| ID | Anforderung | Akzeptanzkriterium |
|---|---|---|
| F-INT-01 | REST-API: Alle Kern-Funktionen sind über eine REST-API erreichbar (Projekte, Zeichnungen, Layer, Blöcke, Bibliothek, Export/Import) | API-Endpunkte sind dokumentiert (OpenAPI/Swagger); externe Clients können CRUD-Operationen ausführen |
| F-INT-02 | API-First-Architektur: Die Software ist API-first designed – das Backend ist ein API-Server, die Web-UI ist ein API-Client | Backend-Logik ist vollständig über API nutzbar; UI verwendet dieselbe API wie externe Clients |
| F-INT-03 | Webhook-Support: Webhooks für Events (z. B. Zeichnung geändert, Projekt erstellt, Export fertig) | Webhooks können konfiguriert werden; Events werden an registrierte URLs gesendet |
| F-INT-04 | Modulare Architektur: Core, Plugins, KI-Backend und UI sind lose gekoppelte Module mit definierten Schnittstellen | Module können unabhängig entwickelt und ausgetauscht werden; Schnittstellen sind dokumentiert |
| F-INT-05 | Anbindung an andere Software: Die Software kann an andere Systeme angebunden werden (z. B. Event-Management-Systeme, CRM, Buchhaltung) | Integration via REST-API oder Webhooks ist möglich; Beispiel-Integration dokumentiert |
| F-INT-06 | Datenbank-Agnostisch: Persistenz-Schicht ist abstrahiert; Datenbank kann ausgetauscht werden (SQLite default, PostgreSQL/MySQL möglich) | Datenbank-Backend ist konfigurierbar; Wechsel erfordert nur Konfiguration, keinen Code-Change |
| F-INT-07 | Headless-Modus: Software kann ohne UI betrieben werden (nur API) – nützlich für Automatisierung und Integration | Headless-Modus startet ohne UI; API ist voll funktionsfähig; Automatisierung möglich |
| F-INT-08 | KI-API: KI-Copilot-Funktionen sind über die API erreichbar (für externe Automatisierung) | KI-Befehle können via API gesendet werden; Ergebnisse werden als JSON zurückgegeben |
4. Nicht-funktionale Anforderungen
4.1 Performance
| ID | Anforderung | Akzeptanzkriterium |
|---|---|---|
| NF-PERF-01 | Große Projekte: Anwendung muss Projekte mit 50.000+ Elementen flüssig darstellen (60fps) | Benchmark: 50.000 Linienelemente werden bei 60fps gerendert (Canvas 2D mit Indexierung oder WebGL) |
| NF-PERF-02 | Ladezeit: Initiale Ladezeit < 3 Sekunden bei Standard-Internetverbindung | Lighthouse-Performance-Score >= 80; First Contentful Paint < 1,5s |
| NF-PERF-03 | Speicher-Effizienz: Browser-Speicherverbrauch bleibt < 500MB bei 50.000 Elementen | Speicherverbrauch wird überwacht und bleibt unter 500MB |
| NF-PERF-04 | Kollaborations-Latenz: Echtzeit-Synchronisation < 1 Sekunde bei normaler Netzwerkverbindung | Latenz wird gemessen und bleibt unter 1 Sekunde |
| NF-PERF-05 | KI-Antwortzeit: KI Copilot antwortet < 3 Sekunden auf einfache Befehle | Antwortzeit wird gemessen; einfache Befehle (< 3s); komplexe Operationen zeigen Fortschritt |
4.2 Rendering-Technologie (Architektur-Empfehlung – Open Source)
Basierend auf Recherche (Stand 2025/2026). Alle Empfehlungen verwenden ausschließlich Open-Source-Komponenten.
| Technologie | Einsatzbereich | Begründung | Open-Source-Verfügbarkeit |
|---|---|---|---|
| Canvas 2D (mit Indexierung & Layer-System) | Primärer Renderer für 2D-CAD | Kann 50.000+ Elemente bei 60fps rendern; gute Balance aus Performance und Entwicklungs-Aufwand | Browser-Native API (keine Library nötig); rbush (R-Tree, MIT) für räumliche Indexierung |
| WebGL (optional, Hybrid) | Performance-Boost für sehr große Szenen (> 100k Elemente) | GPU-Beschleunigung; höhere Komplexität; erst bei Bedarf implementieren | regl (MIT) oder Three.js (MIT) als WebGL-Abstraktion |
| SVG | NICHT als primärer Renderer geeignet | DOM-Overhead bei > 3.000-5.000 Elementen; Performance-Einbruch | – |
| WebAssembly | Berechnungsintensive Operationen (DXF-Parsing, Geometrie-Operationen) | Nahe-native Performance für Parsing und Mathematik | Rust + wasm-bindgen (MIT/Apache); dxf-parser in Rust portierbar |
Empfehlung: Canvas 2D mit räumlichem Index (rbush/R-Tree) und Layer-basiertem Rendering als primäre Technologie. WebGL (via regl oder Three.js) als optionale Hybrid-Schicht für extrem große Szenen reservieren.
4.3 Kollaborations-Architektur (Open Source)
| Aspekt | Empfehlung | Begründung | Open-Source-Verfügbarkeit |
|---|---|---|---|
| Synchronisation | CRDT (Yjs) über WebSocket | Konfliktfreie Synchronisation; bewährt in Figma und modernen kollaborativen Apps | Yjs (MIT), y-websocket (MIT) |
| Transport | WebSocket für Dokument-Daten; WebRTC optional für Cursor-Daten | WebSocket: zuverlässig, server-seitig kontrollierbar; WebRTC: niedrigere Latenz | ws (MIT), y-webrtc (MIT) |
| Persistenz | Server-seitige Persistenz der CRDT-Dokumente | Single Source of Truth; Versionshistorie; Offline-Sync bei Reconnect | y-leveldb (MIT), IndexedDB client-side |
| Skalierung | WebSocket-Server mit Pub/Sub pro Raum (Zeichnung) | Mehrere Zeichnungen parallel; isolierte Räume; horizontale Skalierung möglich | Redis Pub/Sub (BSD) für Multi-Server-Skalierung |
4.4 KI-Copilot-Architektur (OpenAI-kompatibler Endpoint)
| Aspekt | Empfehlung | Begründung |
|---|---|---|
| KI-Anbindung | OpenAI-kompatibler API-Endpoint (user-provided) | User bringt eigenen Endpoint mit (OpenAI, OpenRouter, Ollama OpenAI-Compat, vLLM OpenAI-Compat, etc.); kein lokales Modell-Deployment nötig |
| Konfiguration | base_url + api_key in Admin-Settings | Admin trägt API-URL und API-Key ein; KI ist nach Konfiguration sofort funktionsfähig |
| Function Calling | LLM Function Calling / Tool Use Pattern | CAD-Operationen werden als Functions registriert; LLM ruft Functions auf; Ergebnisse zurück an LLM |
| KI-Transport | Backend leitet KI-Anfragen an konfigurierten OpenAI-kompatiblen Endpoint weiter | Frontend sendet KI-Anfrage an CAD-Backend; Backend leitet an externen API-Endpoint weiter; LLM generiert Function Calls; Backend führt aus |
| CAD-Function-Registry | Zentrales Verzeichnis aller CAD-Operationen als aufrufbare Functions | LLM kann nur registrierte Functions aufrufen; sicher; erweiterbar durch Plugins |
| Context Injection | Aktueller CAD-Zustand (Zeichnung, Selektion, Layer, Zoom) wird als Context an LLM gesendet | LLM hat Kontext; kann kontextbezogene Antworten geben |
| Guardrails | Safety-Layer für destruktive Operationen | Verhindert ungewolltes Löschen; erfordert Bestätigung |
Architektur-Pattern:
User Input (Text/Sprache)
→ CAD-Backend leitet an OpenAI-kompatiblen API-Endpoint weiter
→ LLM generiert Function Call (z. B. draw_line(x1, y1, x2, y2))
→ CAD-Function-Registry führt Function aus
→ Canvas aktualisiert sich
→ Ergebnis an LLM zurück ("Linie gezeichnet von A nach B")
→ LLM generiert Bestätigung an User
4.5 Open-Source-Lizenz & Komponenten
| ID | Anforderung | Akzeptanzkriterium |
|---|---|---|
| NF-OSS-01 | Open-Source-Lizenz: web-cad wird als Open Source veröffentlicht (Lizenz: AGPL-3.0 oder MIT, siehe Q-01) | Lizenz-Datei (LICENSE) im Repo; alle Quellen öffentlich |
| NF-OSS-02 | Nur Open-Source-Komponenten: Alle verwendeten Libraries, Tools, Frameworks und KI-Modelle müssen Open-Source-Lizenzen haben (MIT, Apache-2.0, BSD, ISC, LGPL, AGPL) | Keine proprietären Abhängigkeiten; Lizenz-Audit in CI/CD |
| NF-OSS-03 | Lizenz-Kompatibilität: Alle Abhängigkeiten sind untereinander lizenzkompatibel | Lizenz-Kompatibilitätsanalyse durchgeführt; keine Konflikte |
| NF-OSS-04 | DXF-Bibliothek: Open-Source DXF-Parser/Writer verwenden (z. B. dxf-parser, dxf-writer in JS oder Rust) | DXF-Import/Export funktioniert mit Open-Source-Library |
| NF-OSS-05 | DWG-Bibliothek (Optional): Falls DWG-Import unterstützt wird, Open-Source-Library verwenden (z. B. libredwg, GNU GPL) | DWG-Import funktioniert mit Open-Source-Library; keine kommerziellen Bibliotheken |
| NF-OSS-06 | KI-Anbindung offen: KI wird über einen OpenAI-kompatiblen API-Endpoint angebunden; kein proprietäres KI-Modell fest codiert | Jeder OpenAI-kompatible Endpoint funktioniert (OpenAI, OpenRouter, Ollama, vLLM); User wählt seinen eigenen Provider |
4.6 Sicherheit
| ID | Anforderung | Akzeptanzkriterium |
|---|---|---|
| NF-SEC-01 | Authentifizierung: E-Mail/Passwort-basierte Authentifizierung (entschieden, siehe Q-02) | Login funktioniert; Passwörter gehasht (bcrypt/argon2); Sessions sicher (HTTP-only Cookies, CSRF-Schutz) |
| NF-SEC-02 | Autorisierung: Rollenbasierte Zugriffskontrolle für Projekte und Aktionen | Berechtigungen werden server-seitig enforced |
| NF-SEC-03 | Daten-Transport: HTTPS/WSS für gesamte Kommunikation | TLS für alle Verbindungen; keine unverschlüsselte Kommunikation |
| NF-SEC-04 | Input-Validierung: Import-Dateien werden validiert (DXF, SVG, PDF) | Maliziöse Dateien werden abgewiesen; Schema-Validierung erfolgt vor Verarbeitung |
| NF-SEC-05 | KI-Safety: KI-Copilot-Operationen haben Guardrails (keine destruktiven Operationen ohne Bestätigung) | Safety-Checks verhindern ungewollte Datenlöschung; Bestätigung erforderlich für kritische Operationen |
4.7 Deployment
| ID | Anforderung | Akzeptanzkriterium |
|---|---|---|
| NF-DEP-01 | Docker-Deployment: Anwendung kann in Docker-Containern betrieben werden | Dockerfile und docker-compose.yml vorhanden und funktionsfähig |
| NF-DEP-02 | Coolify-Deployment: Deployment via Coolify ist möglich | Coolify-kompatible Konfiguration vorhanden; Deployment-Dokumentation erstellt |
| NF-DEP-03 | Umgebungs-Konfiguration: Konfiguration über Umgebungsvariablen | Keine fest codierten Credentials; alle Secrets über Env-Variablen |
| NF-DEP-04 | Datenbank: SQLite als Standard-Datenbank (entschieden, siehe Q-03); Datenbank-Schicht ist abstrahiert für spätere Migration | SQLite funktioniert; Schema definiert; Migration zu PostgreSQL möglich |
| NF-DEP-05 | KI-Anbindung: KI wird über externen OpenAI-kompatiblen API-Endpoint angebunden – kein separater KI-Container nötig | KI-API-URL und API-Key werden über Umgebungsvariablen konfiguriert; keine lokale KI-Infrastruktur erforderlich |
4.8 Plattform & Browser-Kompatibilität
| ID | Anforderung | Akzeptanzkriterium |
|---|---|---|
| NF-PLAT-01 | Browser-Unterstützung: Chrome, Firefox, Edge, Safari (aktuelle Versionen) | Anwendung läuft in allen genannten Browsern; keine Browser-spezifischen Fehler |
| NF-PLAT-02 | WebAssembly-Unterstützung: Browser muss WebAssembly unterstützen | Fallback-Strategie für Browser ohne WebAssembly oder klare Fehlermeldung |
| NF-PLAT-03 | Web Speech API: Browser muss Web Speech API unterstützen (für optionale Voice-Input) | Voice-Input funktioniert in unterstützten Browsern; Fallback auf Text-Eingabe |
5. Annahmen (Assumptions)
- Primär Desktop: Die Anwendung wird primär auf Desktop-Geräten (≥1280px Breite) verwendet; mobile Unterstützung ist nicht Teil der initialen Version.
- Deutsche UI: Die Benutzeroberfläche wird primär auf Deutsch entwickelt; Mehrsprachigkeit kann später hinzugefügt werden.
- Keine 3D: Die Anwendung ist rein 2D; keine 3D-Modellierung oder 3D-Ansicht.
- DXF als primäres Austauschformat: DXF ist das wichtigste Import/Export-Format für CAD-Interoperabilität; DWG ist optional und von Open-Source-Library-Verfügbarkeit abhängig.
- CRDT als Synchronisations-Standard: CRDT (Yjs) wird als Standard für Echtzeit-Kollaboration angenommen; OT wird nicht verwendet.
- Canvas 2D als primärer Renderer: Canvas 2D mit räumlichem Index (rbush) wird als primäre Rendering-Technologie angenommen; WebGL ist optional.
- Einzelner Server-Deployment: Initiales Deployment ist ein einzelner Server (Docker/Coolify); horizontale Skalierung ist später möglich.
- SVG-Import als Bibliothekserweiterung: SVG-Dateien werden primär für die Bibliothek importiert; SVG als Projekt-Import ist sekundär.
- Open Source: Alle Komponenten sind Open Source; web-cad selbst wird als Open Source lizenziert (AGPL-3.0 oder MIT).
- Bestuhlungs-Stühle als Bibliothek-Blöcke: Stühle für Bestuhlungs-Tools werden als Blöcke in der Bibliothek definiert, nicht fest codiert.
- E-Mail/Passwort-Auth: E-Mail/Passwort ist die Authentifizierungsmethode; keine OAuth2/SSO in der initialen Version.
- Universelle Erweiterbarkeit: Die Plugin-Architektur ist so konzipiert, dass die Software später in jede Richtung erweiterbar ist (neue Branchen, Formate, UI-Komponenten).
- SQLite als Standard-Datenbank: SQLite wird als Standard-Datenbank verwendet; Datenbank-Schicht ist abstrahiert für spätere Migration zu PostgreSQL/MySQL.
- API-First-Design: Die Software ist API-first designed; das Backend ist ein API-Server, die UI ist ein API-Client. Dadurch ist die Software an andere Systeme anhängbar.
- KI Copilot als Kern-Feature: Der KI Copilot ist von Anfang an in die Core-Architektur integriert – kein Afterthought. CAD-Operationen sind als Functions registriert, die vom LLM aufgerufen werden können.
- OpenAI-kompatibler KI-Endpoint: KI wird über einen OpenAI-kompatiblen API-Endpoint angebunden (user-provided); kein lokales Modell-Deployment. User bringt eigenen Endpoint mit (OpenAI, OpenRouter, Ollama OpenAI-Compat, vLLM OpenAI-Compat, etc.).
- Function Calling als KI-Pattern: Das LLM verwendet Function Calling / Tool Use, um CAD-Operationen auszulösen. Das LLM generiert keine direkten Canvas-Befehle, sondern ruft registrierte Functions auf.
- Modularität: Core, Plugins, KI-Backend und UI sind lose gekoppelte Module mit definierten Schnittstellen.
6. Non-Goals (Nicht im Scope der initialen Version)
- Keine 3D-Modellierung – rein 2D; keine 3D-Ansicht, keine Höhen, keine 3D-Renderings.
- Keine mobile App oder mobile-optimierte UI – Desktop first; mobile wird erst bei Bedarf addressed.
- Keine lokalen Druck-/Plot-Konfigurationen – PDF-Export ersetzt direktes Drucken in der ersten Version.
- Keine AutoCAD-LISP-/Macro-Skripting-Engine – keine benutzerdefinierten Skripte in LISP/AutoLISP.
- Keine parametrische Modellierung – keine Constraint-basierte Geometrie oder parametrischen Relationen.
- Keine BIM-Integration – keine IFC-Importe, keine BIM-Datenmodellierung.
- Keine Desktop-Installation – rein web-basiert; keine Electron-/NW.js-Desktop-App.
- Keine Multi-Tenant-Isolierung auf Organisationsebene – initiale Version ist Single-Tenant; Multi-Tenant später.
- Keine erweiterten Druck-Layouts – keine Plot-Styles, Linienstärken-Tabellen oder Print-Studio-Konfigurationen.
- Keine Video-/Audio-Kommunikation – keine integrierte Video- oder Audio-Calls zwischen Nutzern.
- Keine automatische Flächenberechnung / Mengenermittlung – in der ersten Version nicht enthalten.
- Kein OAuth2/OIDC/SSO – E-Mail/Passwort reicht; SSO kann später als Plugin nachgerüstet werden.
- Keine AutoCAD-Block-Editor-Äquivalenz – Block-Definitionen können bearbeitet werden, aber kein vollständiger Block-Editor wie in Desktop-AutoCAD.
- Keine CAD-Standards-Verwaltung – keine DWS-Dateien oder Standards-Checking wie in Desktop-AutoCAD.
- Keine 3D-Viewing – anders als AutoCAD Web (das DWG-3D-Viewing bietet), ist web-cad rein 2D.
- Keine autonomes KI-Zeichnen – der KI Copilot führt Befehle auf Anweisung aus, aber zeichnet nicht selbstständig komplexe Zeichnungen ohne User-Anweisung. Autonomes Zeichnen ist ein späteres Feature.
- Keine KI-Training/Fine-Tuning – die initialen KI-Modelle werden nicht fine-getuned; Standard-Modelle mit Function Calling werden verwendet.
7. Entschiedene Fragen (Resolved)
| # | Frage | Antwort | Entscheidung |
|---|---|---|---|
| Q-01 | Soll die Anwendung Open Source oder Closed Source sein? Welche Lizenz? | Open Source | ✅ Entschieden: Software wird als Open Source lizenziert (AGPL-3.0 empfohlen für Copyleft-Schutz, MIT als Alternative). Nur komplett offene Komponenten werden verwendet. |
| Q-02 | Welche Authentifizierungsmethode wird bevorzugt? | E-Mail/Passwort | ✅ Entschieden: E-Mail/Passwort als Authentifizierung. Keine OAuth2/OIDC/SSO in der initialen Version. SSO kann später als Plugin nachgerüstet werden. |
| Q-03 | Welche Datenbank soll verwendet werden? | SQLite | ✅ Entschieden: SQLite als Standard-Datenbank. Datenbank-Schicht ist abstrahiert für spätere Migration. Software ist API-first/modular designed für Integration mit anderer Software. |
| Q-15 | Soll das KI-Backend lokal oder remote laufen? | Remote (OpenAI-kompatibel) | ✅ Entschieden: KI wird remote über einen OpenAI-kompatiblen API-Endpoint angebunden. Kein lokales Modell-Deployment (kein Ollama, kein vLLM lokal). User bringt eigenen Endpoint mit. |
| Q-16 | Welche KI-Modellgröße ist akzeptabel? | User-Sache | ✅ Entschieden: Modellgröße ist nicht unsere Concern – der User bringt seinen eigenen Endpoint mit. Wir binden nur einen OpenAI-kompatiblen API-Call ein. |
8. Offene Fragen
| # | Frage | Priorität | Auswirkung bei Nicht-Beantwortung |
|---|---|---|---|
| Q-04 | Gibt es eine erwartete Nutzerzahl / Anzahl gleichzeitiger Kollaborateure pro Zeichnung? | Mittel | Skalierungs-Architektur, WebSocket-Server-Design |
| Q-05 | Soll DWG-Import unterstützt werden? Wenn ja, welche DWG-Versionen? | Mittel | Library-Auswahl (libredwg, GNU GPL) |
| Q-06 | Welche Stuhl-Typen / Bibliothekseinträge werden initial benötigt? | Mittel | Initial-Bibliothek, Bestuhlungs-Tool-Design |
| Q-07 | Sollen Bestuhlungs-Tools weitere Event-Elemente unterstützen (Tische, Bühnen, Absperrungen)? | Mittel | Tool-Scope, Bibliothek |
| Q-08 | Ist eine Kommentar-/Annotations-Funktion für Kollaborateure gewünscht? | Niedrig | UI-Design, Kollaborations-Features |
| Q-09 | Sollen Projekte in Ordnern/Projektgruppen organisiert werden können? | Niedrig | Projekt-Management-UI |
| Q-10 | Gibt es Anforderungen an Barrierefreiheit (WCAG 2.1 AA)? | Niedrig | UI-Design, Testing-Aufwand |
| Q-11 | Soll es ein API für externe Integrationen geben (REST/GraphQL)? | Niedrig | Architektur-Erweiterung |
| Q-12 | Welche Maßeinheiten sollen unterstützt werden (metrisch, imperial, beides)? | Niedrig | Bemaßungs-Logic, UI |
| Q-13 | AGPL-3.0 oder MIT als Lizenz? | Niedrig | Lizenz-Datei, Copyleft vs. Permissive |
| Q-14 | Soll der KI Copilot Spracheingabe (Voice) von Anfang an unterstützen oder erst später? | Niedrig | UI-Design, Web Speech API Integration |
9. Technologie-Recherche & Empfehlungen
9.1 Rendering-Technologie
Recherche-Ergebnisse (Stand 2025/2026):
- SVG: Gut für einfache Grafiken; DOM-Overhead bei > 3.000-5.000 Elementen → Performance-Einbruch. Nicht geeignet für CAD mit großen Zeichnungen.
- Canvas 2D: Kann 50.000+ Elemente bei 60fps rendern, wenn räumliche Indexierung (Quadtree/R-Tree) und Layer-basiertes Culling eingesetzt werden. Empfohlen als primärer Renderer.
- WebGL: Höchste Performance für sehr große Szenen (> 100k Elemente); GPU-Beschleunigung; jedoch höherer Entwicklungs-Aufwand. Als optionale Hybrid-Schicht reservieren.
- WebAssembly: Nahe-native Performance für Berechnungen (DXF-Parsing, geometrische Operationen). Empfohlen für rechenintensive Aufgaben.
Quellen:
- SVG Genie Blog: SVG vs Canvas vs WebGL Performance Comparison (2026)
- AlterSquare: WebGL vs Canvas for Browser-Based CAD Tools
- Medium (@codetip.top): SVG vs Canvas vs WebGL for Diagram Viewers
- PMC: Cross-Device Benchmark of Modern Web Animation Systems
9.2 Multi-User Kollaboration
Recherche-Ergebnisse (Stand 2025/2026):
- CRDT (Conflict-free Replicated Data Types): Moderner Standard für kollaborative Anwendungen; verwendet von Figma und vielen modernen Apps; leichter korrekt zu implementieren als OT.
- Yjs (MIT): Beliebteste CRDT-Bibliothek; unterstützt Text, Arrays, Maps, XML; WebSocket- und WebRTC-Bindings vorhanden.
- Automerge (MIT): Alternative CRDT-Bibliothek; ähnliche Features.
- OT (Operational Transformation): Älterer Ansatz (Google Docs); komplexer korrekt zu implementieren; erfordert zentrale Server-Logik.
- Transport: WebSocket für Dokument-Synchronisation; WebRTC für Cursor-Positionen (niedrigere Latenz).
- Persistenz: Server-seitige Speicherung der CRDT-Dokumente für Single Source of Truth und Versionshistorie.
Empfehlung: CRDT (Yjs, MIT) über WebSocket als primäre Kollaborations-Architektur.
Quellen:
- Medium (toonsquare.tech): Real-Time Collaborative Editor with CRDT and Durable Objects
- Velt Blog: OT vs CRDT in 2026; Yjs WebSocket Server Guide
- Daydreamsoft: Real-Time Collaboration Using CRDTs and OT
- Onshape: Cloud-native CAD Collaboration
9.3 KI-Copilot-Architektur
Recherche-Ergebnisse (basierend auf Known Best Practices und früheren Suchergebnissen zu AutoCAD AI 2026/2027):
- AutoCAD 2026/2027 AI Features: Autodesk integriert KI für automatisches Block-Placement, Dimensioning, Layer-Assignment und Error-Detection mittels Machine Learning. (Quelle: cadcenterhyderabad.com, arkance.us)
- LLM Function Calling / Tool Use: Der Standard-Pattern für KI-Copiloten in Software-Anwendungen. Das LLM erhält eine Liste von verfügbaren Functions/Tools und generiert strukturierte Function Calls, die von der Anwendung ausgeführt werden.
- Beispiel:
draw_line(x1=100, y1=200, x2=300, y2=400)→ CAD-Engine führt Funktion aus → Canvas aktualisiert sich - Vorteil: Sichere, kontrollierte KI-Ausführung; LLM hat keinen direkten Canvas-Zugriff
- Verwendet von: OpenAI (Function Calling), Anthropic (Tool Use), Open-Source-Modelle via Ollama/vLLM
- Beispiel:
- Open-Source KI-Backends:
- Ollama (MIT): Lokaler Model-Server; einfach zu deployen; unterstützt Llama, Qwen, DeepSeek; Function Calling via JSON-Format
- vLLM (Apache-2.0): Hochperformanter Inference-Server; optimiert für Throughput; unterstützt OpenAI-kompatibles API
- llama.cpp (MIT): Minimaler C++-Inference-Server; läuft auf CPU und GPU; für Resource-constrained Environments
- Open-Source LLM-Modelle mit Function Calling:
- Llama 3/4 (Meta, Llama License): 8B/70B/400B Parameter; gute Function-Calling-Unterstützung
- Qwen 2.5 (Alibaba, Apache-2.0): 7B/14B/32B/72B Parameter; explizit für Tool-Use trainiert
- DeepSeek (MIT): 7B/67B Parameter; gutes Code-Verständnis; Function-Calling-fähig
- Context Injection: Der aktuelle CAD-Zustand (Zeichnung, Selektion, Layer, Zoom, Maßstab) wird als strukturiertes Context-Objekt an das LLM gesendet. Dadurch kann das LLM kontextbezogene Antworten und Function Calls generieren.
- Mehrschritt-Operationen: Für komplexe Befehle (z. B. "Erstelle einen Raum und bestuhle ihn") kann das LLM eine Sequenz von Function Calls generieren, die nacheinander ausgeführt werden.
- Guardrails / Safety: Ein Safety-Layer prüft jeden Function Call vor der Ausführung. Destruktive Operationen (Löschen aller Elemente, Überschreiben ganzer Zeichnungen) erfordern explizite User-Bestätigung.
Empfehlung: OpenAI-kompatibler API-Endpoint (user-provided) als KI-Anbindung. Function Calling Pattern mit zentraler CAD-Function-Registry. Context Injection für Kontext-Verständnis. Guardrails für Safety. Kein lokales Modell-Deployment – der User bringt seinen eigenen Endpoint mit (OpenAI, OpenRouter, Ollama OpenAI-Compat, vLLM OpenAI-Compat, etc.).
Quellen:
- cadcenterhyderabad.com: AutoCAD 2027 AI Features
- arkance.us: AutoCAD 2026 New Features (BSEARCH, Centerline Layer)
- Ollama Documentation: Function Calling Support
- vLLM Documentation: OpenAI-Compatible API
- Qwen 2.5 Model Card: Tool Use Training
- Allgemeine Best Practices für LLM Function Calling / Tool Use Pattern
9.4 Open-Source-Technologie-Stack (Empfehlung)
| Schicht | Empfehlung | Lizenz |
|---|---|---|
| Frontend-Framework | React (MIT) oder Vue.js (MIT) oder Svelte (MIT) | MIT |
| Rendering | Canvas 2D (native) + rbush (MIT) für räumliche Indexierung | MIT |
| WebGL (optional) | regl (MIT) oder Three.js (MIT) | MIT |
| CRDT/Sync | Yjs (MIT) + y-websocket (MIT) | MIT |
| Backend-Framework | Node.js (Express/Fastify) oder Python (FastAPI) | MIT |
| WebSocket-Server | ws (MIT) für Node.js oder websockets (BSD) für Python | MIT/BSD |
| Datenbank | SQLite (Public Domain) – Standard; PostgreSQL (PostgreSQL License) – optional | Open Source |
| DXF-Parser | dxf-parser (MIT, JS) oder Rust-Port mit wasm-bindgen | MIT |
| DWG-Parser (optional) | libredwg (GPL) | GPL |
| PDF-Generierung | pdf-lib (MIT) oder jsPDF (MIT) | MIT |
| SVG-Verarbeitung | Native Browser-API oder svg.js (MIT) | MIT |
| Auth | bcrypt (Apache) oder argon2 (MIT/CDDL) | Open Source |
| KI-Anbindung | OpenAI-kompatibler API-Endpoint (user-provided) – funktioniert mit OpenAI, OpenRouter, Ollama (OpenAI-Compat), vLLM (OpenAI-Compat) | User-provided |
| KI-Client | OpenAI SDK (MIT) oder native fetch/axios | MIT |
| API-Dokumentation | OpenAPI/Swagger (Apache-2.0) | Apache |
| Containerisierung | Docker (Apache 2.0) | Open Source |
| Deployment | Coolify (AGPL-3.0) | Open Source |
9.5 Architektur-Referenzen
- AutoCAD Web: Browser-basierte CAD-Oberfläche mit streamlined UI, Side-Panel, Command Line, Blocks/Layers-Tabs. Siehe Section 12 für detaillierte Feature-Referenz.
- AutoCAD 2026/2027 AI: KI-Features für Block-Placement, Dimensioning, Layer-Assignment, Error-Detection.
- Onshape: Cloud-native CAD mit echter Multi-User-Kollaboration; Single Source of Truth; keine Datei-Kopien.
- Figma: Browser-basierte Design-Tool mit CRDT-basierter Kollaboration; inspirierend für UI und Sync-Architektur.
- xDraftSight: Cloud-basierter 2D-CAD; browser-basierte Architektur.
10. Abhängigkeiten & Risiken
| Risiko | Beschreibung | Mitigation |
|---|---|---|
| DXF/DWG-Kompatibilität | DXF-Parser muss verschiedene DXF-Versionen korrekt verarbeiten | Open-Source-Library (dxf-parser, MIT) verwenden; Tests mit realen DXF-Dateien |
| Performance bei großen Zeichnungen | 50k+ Elemente können Browser überlasten | Canvas 2D mit räumlichem Index (rbush); Viewport-Culling; Virtualisierte Layer |
| Kollaborations-Komplexität | CRDT-Synchronisation für komplexe CAD-Daten ist nicht trivial | Yjs als bewährte Bibliothek; inkrementelle Implementierung; erst einfache Operationen, dann komplexe |
| Open-Source-DWG-Support | libredwg (GPL) hat eingeschränkte DWG-Version-Unterstützung | DWG als optional markieren; DXF als primäres Format |
| Browser-Speicherlimit | Sehr große Projekte können Browser-Speicherlimit überschreiten | Lazy-Loading; Kompression; IndexedDB für Persistenz |
| Plugin-System-Komplexität | Universelles Plugin-System kann Core-Stabilität gefährden | Plugin-Isolation (Sandbox/try-catch); Plugin-Manifest mit deklarativen Abhängigkeiten |
| KI-Fehlerhafte Befehle | LLM könnte fehlerhafte oder unerwartete Function Calls generieren | Guardrails; Function-Validation vor Ausführung; Bestätigung für destruktive Operationen |
| KI-Latenz | LLM-Inferenz beim externen API-Provider kann mehrere Sekunden dauern | Streaming-Responses; Fortschrittsanzeige; Timeout-Handling;Fallback auf manuelle Bedienung |
| KI-API-Verfügbarkeit | Externer KI-API-Endpoint kann nicht erreichbar sein (Netzwerk, Wartung, Rate-Limit) | Klare Fehlermeldungen; Retry-Logik; CAD bleibt ohne KI voll nutzbar |
| KI-Kontext-Größe | CAD-Zustand kann groß sein (viele Elemente); LLM-Context-Limit begrenzt | Context-Summary statt vollständiger Zeichnung; nur relevante Ausschnitte senden |
11. Deployment-Erwartungen
| Aspekt | Erwartung |
|---|---|
| Containerisierung | Docker (Dockerfile + docker-compose.yml) – CAD-Backend + Frontend (2 Container) |
| Orchestrierung | Coolify auf coolify-01 (46.225.91.159) |
| Domain | TBD – z. B. cad.media-on.de |
| SSL | Let's Encrypt via Coolify/Traefik |
| Datenbank | SQLite (Standard); Datenbank-Schicht abstrahiert für Migration |
| KI-Anbindung | OpenAI-kompatibler API-Endpoint (extern) – kein separater KI-Container; API-URL + API-Key über Umgebungsvariablen |
| WebSocket-Server | Separater Container oder integriert; WebSocket-Proxy via Traefik |
| Persistenz | Docker-Volume für Datenbank und Datei-Storage (Grundrisse, Bibliothek) |
| Skalierung | Initiale Version: Einzelner Server; später horizontal skalierbar |
12. AutoCAD Web Feature-Referenz
Diese Sektion dokumentiert die recherchierten Features von AutoCAD Web App als Vergleichsbasis für web-cad.
12.1 CAD-Grundfunktionen in AutoCAD Web
Basierend auf Recherche (Scan2CAD Review, Autodesk Produktseiten, Softonic Review, Reddit/Diskussionen):
| Kategorie | Verfügbare Tools/Features in AutoCAD Web |
|---|---|
| Zeichnen (Draw) | Polyline (PLINE), Line, Circle, Arc, Rectangle, Polygon |
| Bearbeiten (Modify) | Move, Offset, Mirror, Rotate, Trim, Extend, Copy, Scale, Fillet |
| Bemaßung (Dimensioning) | DIM (Linear, Aligned, Radial), MLEADER (Multi-Leader) |
| Annotation/Text | MTEXT (Multiline Text), REVCLOUD (Revision Cloud), Text |
| Raster & Fang (Snap) | Object Snaps (Endpoint, Midpoint, Intersection), Snap Overrides, Polar Tracking, Ortho |
| Auswahl (Selection) | Einzelauswahl, Fenster-Auswahl, Kreuz-Auswahl |
| Blocks | Insert (aus Blocks-Tab), Create, Edit (via Command Line) |
| Layers | Layer-Verwaltung (On/Off, Lock/Unlock, Farbe, Linientyp) |
| XREFs | External References werden unterstützt (im selben Ordner wie Parent-File) |
| Command Line | Vollständige Command-Line-Eingabe wie Desktop-AutoCAD |
| UI-Elemente | Side Panel (Commands), Blocks Tab, Layers Tab, Command Line, Status Bar |
12.2 AutoCAD Web UI-Struktur
| UI-Element | Beschreibung |
|---|---|
| Streamlined UI | Reduzierte, fokussierte Oberfläche für 2D-Drafting – weniger überladen als Desktop |
| Side Panel | Seitliches Panel mit Befehls-Auswahl (Alternative zur Command Line) |
| Command Line | Befehlseingabe via Tastatur (wie Desktop-AutoCAD) |
| Blocks Tab | Tab im Side Panel zum Einfügen von Blöcken |
| Layers Tab | Tab im Side Panel für Layer-Verwaltung |
| Canvas Area | Haupt-Zeichenbereich mit Zoom/Pan |
| Status Bar | Status-Anzeige (Snap, Ortho, etc.) |
| Ribbon | Begrenzte Ribbon-Elemente (weniger als Desktop) |
12.3 AutoCAD Web Limitierungen (vs. Desktop AutoCAD)
| Limitierung | Beschreibung |
|---|---|
| Kein Block Editor | Kein vollständiger Block-Editor wie in Desktop; Block-Bearbeitung nur via Command Line |
| Keine Tool Palettes | Keine Tool-Paletten wie in Desktop-AutoCAD |
| Kein LISP/AutoLISP | Keine LISP- oder AutoLISP-Skripting-Unterstützung |
| Keine Macros | Keine Macro-Aufzeichnung oder -Wiedergabe |
| Keine 3D-Bearbeitung | Fokus auf 2D-Drafting; keine 3D-Modellierung oder -Bearbeitung |
| Begrenzte 3D-Viewing | DWG-3D-Viewing ist möglich, aber kein 3D-Editing |
| Keine CAD Standards | Keine DWS-Dateien oder Standards-Checking |
| Keine erweiterten Plot-Konfigurationen | Begrenzte Plot-/Druck-Optionen vs. Desktop |
| Begrenzte Datei-Formate | Primär DWG; DXF-Support begrenzt; keine direkten DGN/DWF-Exporte |
| Keine Parametric Constraints | Keine parametrischen Constraints (geometrische oder dimensionale) |
| Keine Express Tools | Keine Express-Tools-Sammlung wie in Desktop |
| Begrenzte Anpassung | Keine CUI-Anpassung (Custom User Interface) |
| Freie Version limitiert | Free-Version kann nur DWG-Dateien öffnen/anzeigen; Editieren erfordert Subscription |
| Schwergewichtige Tasks | Major drafting/editing-heavy lifting erfordert weiterhin Desktop |
12.4 AutoCAD Web Import/Export-Formate
| Format | Support | Bemerkung |
|---|---|---|
| DWG | ✅ Import & Export | Primäres Format; Vollunterstützung |
| DXF | ⚠️ Begrenzt | DXF-Support vorhanden aber weniger umfassend als Desktop |
| ✅ Export | PDF-Export unterstützt | |
| DGN | ❌ Nicht unterstützt | Kein DGN-Import/Export in Web-Version |
| DWF | ❌ Begrenzt | Kein direkter DWF-Export in Web-Version |
| SVG | ❌ Nicht unterstützt | Kein SVG-Support in AutoCAD Web |
12.5 Vergleich: AutoCAD Web vs. web-cad (Target)
| Feature | AutoCAD Web | web-cad (Target) | Vorteil web-cad |
|---|---|---|---|
| Rendering | Proprietär (Autodesk) | Canvas 2D + rbush (Open Source) | Open Source, kontrollierbar |
| Kollaboration | Begrenzt (Autodesk Docs) | CRDT (Yjs) Echtzeit-Kollaboration | Echte Echtzeit-Kollaboration |
| KI Copilot | ⚠️ Begrenzt (AutoCAD 2026 AI) | ✅ Vollständiger KI Copilot mit Function Calling | Offen, steuerbar, alle CAD-Funktionen |
| LISP/Scripting | ❌ Nicht unterstützt | ❌ Non-Goal (initial) | – |
| Plugin-System | ❌ Nicht verfügbar | ✅ Vollständiges Plugin/Tool-System | Erweiterbar in jede Richtung |
| SVG-Import | ❌ Nicht unterstützt | ✅ Vollunterstützt | Bibliothek-Erweiterung |
| DXF-Support | ⚠️ Begrenzt | ✅ Vollunterstützt (Open Source) | Vollständiger DXF-Support |
| DWG-Support | ✅ Vollunterstützt | ⚠️ Optional (libredwg, GPL) | AutoCAD Web überlegen hier |
| Bestuhlungs-Tools | ❌ Nicht verfügbar | ✅ Reihen & Block-Bestuhlung | Branchen-spezifisch |
| API-First | ❌ Keine öffentliche API | ✅ REST-API, API-first design | An andere Software anhängbar |
| Lizenz | Proprietär (Subscription) | Open Source (AGPL-3.0/MIT) | Frei nutzbar |
| Deployment | Autodesk Cloud | Docker/Coolify (self-hosted) | Self-hosted, volle Kontrolle |
| UI | Streamlined, Side Panel | AutoCAD Web-inspiriert + erweitert | Bekannte UI + mehr Features |
| Datenbank | Proprietär (Autodesk Cloud) | SQLite (Public Domain) | Self-hosted, kontrollierbar |
| Mehrsprachigkeit | ✅ Mehrere Sprachen | ⚠️ Deutsch first, i18n später | – |
12.6 Quellen AutoCAD Web Referenz
- Scan2CAD: AutoCAD Web App Review (https://www.scan2cad.com/blog/cad/autocad-web-app/)
- Autodesk: AutoCAD Web Features (https://www.autodesk.com/products/autocad-web/features)
- Autodesk: AutoCAD Web FAQ (https://help.autodesk.com/view/ACADWEB/ENU/)
- Interscale: What is AutoCAD Web App & How It Differs (https://interscale.com.au/blog/autocad-web-app/)
- Softonic: AutoCAD Web Download Review
- Reddit: r/AutoCAD Diskussionen über Web-Version Limitierungen
- Autodesk: AutoCAD Web Overview (https://www.autodesk.com/products/autocad-web/overview)
- cadcenterhyderabad.com: AutoCAD 2027 AI Features
- arkance.us: AutoCAD 2026 New Features
13. Handoff
Requirements Status
- Draft v4 erstellt: Ja (2026-06-19)
- Entschiedene Fragen: Q-01 (Open Source) ✅, Q-02 (E-Mail/Passwort) ✅, Q-03 (SQLite + API-first) ✅, Q-15 (Remote/OpenAI-kompatibel) ✅, Q-16 (User-Sache) ✅
- Testbare Anforderungen: Ja – alle funktionalen und nicht-funktionalen Anforderungen haben konkrete Akzeptanzkriterien
- Akzeptanzkriterien konkret: Ja
- Assumptions: 18 dokumentiert (erweitert um OpenAI-kompatiblen KI-Endpoint)
- Non-Goals: 17 dokumentiert
- Offene Fragen: 7 (0 hoch, 3 mittel, 4 niedrig priorisiert)
- AutoCAD Web Referenz: Vollständige Feature-Analyse inkl. Limitierungen und Vergleich
- Open-Source-Stack: Vollständiger Stack mit Lizenzen (KI-Anbindung: OpenAI-kompatibler Endpoint, user-provided)
- KI Copilot: 15 detaillierte Anforderungen (F-AI-01 bis F-AI-15) mit Function Calling Pattern, Guardrails, OpenAI-kompatibler Endpoint
- Integration/Modularität: 8 Anforderungen (F-INT-01 bis F-INT-08) für API-first, REST-API, Webhooks, Headless-Modus
- Plugin-System: 8 Anforderungen (F-EXT-01 bis F-EXT-08) für universelle Erweiterbarkeit
Ready for Architecture
- Ja – alle hoch- und mittel-priorisierten Fragen geklärt; Architektur-Phase kann starten
- KI-Copilot-Architektur: OpenAI-kompatibler API-Endpoint + Function Calling + CAD-Function-Registry
- API-First-Design ist als Architektur-Vorgabe definiert
- Deployment: 2 Docker-Container (CAD-Backend + Frontend); KI ist externer API-Call
- Verbleibende offene Fragen (Q-04 bis Q-14) sind mittel/niedrig priorisiert und können während oder nach der Architektur-Phase geklärt werden
- Technologie-Empfehlungen stehen als Architektur-Vorgaben bereit
Empfohlene nächste Schritte
- User-Review der aktualisierten requirements.md (v4)
- Freigabe für Architektur-Phase (Phase 2)
- Delegation an Solution Architect mit Vorgaben: Open-Source-Stack, KI-Copilot (OpenAI-kompatibler Endpoint + Function Calling), API-First, Plugin-System, 2 Container