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MFCAD (original) — 加工特征识别 · 原始 STEP

MFCAD 原始全量:15,488 个 STEP(B-rep) 实体模型 + 每模型的面级加工特征标签。 已转为团队统一 7 字段 SFT schema。

按庞威裁决上传原始 dataset 本身("direct VLM 如果需要 render 的那种可以先传 dataset 本身, 我来看看有没有办法弄一下 rendering")。本库是原始 STEP,无图像;渲染由团队后续统一处理。

🔴 坑 1:标签的下标是「面的名字」,不是「第几个面」

.face_truth 反序列化后是一个 int 列表。很自然会以为 labs[k]文件里第 k 个面的标签。 不是。 源仓 occ/dataset_visualizer.py 的原文是:

shape, face_ids = shape_with_fid_from_step(...)   # face_ids 来自 item.Name().ToCString()
for f in face_ids:
    fname = FEAT_NAMES[face_labels[face_ids[f]]]

face_ids 取自 STEP 里 ADVANCED_FACEname 字段。也就是说 labs[k] 属于「名字叫 k 的那个面」

全库 15,488 个模型实测:name 字段 15488/15488 都是 0..n-1 的一个排列, 但 name 顺序与文件出现顺序相同的有 0 个。按文件顺序解读会标错 mean 62.6% / median 65.0% 的面(min 0% / max 100%;只有 34 个模型(0.22%) 的排列恰好保标签而不受影响)。

本库的 annot / metadata.face_labels / metadata.face_label_names 的索引 一律是面的名字编号。下游读 STEP 时请按 item.Name().ToCString() 取名字来对齐, 不要用面的遍历顺序。metadata.face_index_semantics 里也写明了这一点。

🔴 坑 2:官方那张 16 类标签表本身是错的

源仓 occ/dataset_visualizer.py 里的 FEAT_NAMES 顺序错了,16 类里 15 类配错。 这不是我们的猜测:GitHub issue hducg/MFCAD#2 "Incorrect FEAT_NAMES order" (deGravity,2022-11-09)早就提过,至今 open、作者从未回复

正确的表occ/colors.json键顺序推出 —— 那是 25 类母表(24 个特征 + stock), 剔掉 9 个非平面类(through_holecircular_through_slotOringblind_holecircular_end_pocketv_circular_end_blind_sloth_circular_end_blind_slotcircular_blind_stepround)后按原顺序重编号 0..15

0 chamfer                  4 triangular_through_slot   8 slanted_through_step   12 rectangular_blind_slot
1 triangular_passage       5 rectangular_through_slot  9 triangular_pocket      13 triangular_blind_step
2 rectangular_passage      6 rectangular_through_step 10 rectangular_pocket     14 rectangular_blind_step
3 6sides_passage           7 2sides_through_step      11 6sides_pocket          15 stock

⚠ 但 colors.json 也不能直接 list(keys())[label] 取名 —— 它是 25 项的 name -> 颜色值 字典,必须先剔掉那 9 个非平面类再重编号。本脚本用 derive_feat_names() 从 zip 内的 colors.json 现场推导并断言,不抄死结果。

怎么验出来的(几何判据,独立于那个 issue)

模型文件名(如 3-3-3-4-5-23)的前几个 token 就是该模型含有的特征类 id, 由此可得每类在该模型里的重数;再除 .face_truth 里该类占的面数, 得到「一个特征实例占几个面」。几何常识给出硬约束:chamfer 必为 1 个面, triangular_* 3 面族,rectangular_* 4 面族,6sides_* 6 面族。全库实测:

下标 实测面数/实例 修正表 官方 FEAT_NAMES
0 1.00 chamfer ✔ rectangular_through_slot ✘
3 6.00 6sides_passage ✔ triangular_passage ✘
11 7.00 6sides_pocket ✔ rectangular_pocket ✘
14 3.00 rectangular_blind_step ✔ chamfer ✘

修正表 15/15 吻合;官方表仅 2/15(而那 2 项是碰巧对上的)。 最能说明问题的是同族单调性:按修正表,triangular / rectangular / 6sides 三种 passage 分别占 3 / 4 / 6 面,pocket 占 4 / 5 / 7 面 —— 与名字完全自洽; 按官方表则是 6/4/2 和 4/7/2,讲不通。

📋 官方 train/valid/test split(本库已烘焙进 metadata)

split 不在本数据仓,在 hducg/MFCAD_GNNexperiments/simple/{train,valid,test}_list(pickle 的模型名列表)。 实测 9,292 / 3,097 / 3,099 = 60/20/20,两两无交集,并集恰好等于全库 15,488。 本库把它写进了 metadata.split_official,下游不必再去拼。

⚠ model_id 会泄题,而且它本身还不准

metadata.model_id(如 3-3-3-4-5-23)的前几个 token 就是该模型含有的特征类 id, 等于把答案写在文件名上。构造 prompt 时禁止带入 model_id。

同时它也不能当真值用:全库实测,8.74%(1,354 个)的模型在文件名里声明了某个特征, 但 .face_truth 里该类一个面都没有;反方向(标签有、文件名没声明)0 例。 方向如此单一,说明是合成时该特征被后续布尔运算削掉了。被吃掉最多的是 rectangular_blind_step(331)、triangular_blind_step(302)、slanted_through_step(289) 这些浅特征。唯一可信的真值是 .face_truth(即本库的 annot),不是文件名。

⚠ 与 mfcad_D01_TB4 的关系(不要混淆)

组织里已有 mfcad_D01_TB4 —— 那是一期 D01 的渲染版,100 行本库是原始全量 STEP(15,488 行),两者不是一回事。 故仓库名取 mfcad_original 以免覆盖或混淆。

数据说明

  • 15,488.step / .face_truth,一一配对。源 zip 解压后 1,159,270,934 字节
  • 每模型面数:mean 22.62 / median 22 / range 8–59。全库面级样本 350,295 个 —— 预测单位是,不是模型,所以这才是真正的样本量。
  • stock(未被加工到的毛坯面)占全部面的 **29.3%**,是最大的一类。
  • 16 个类chamfer, triangular_passage, rectangular_passage, 6sides_passage, triangular_through_slot, rectangular_through_slot, rectangular_through_step, 2sides_through_step, slanted_through_step, triangular_pocket, rectangular_pocket, 6sides_pocket, rectangular_blind_slot, triangular_blind_step, rectangular_blind_step, stock
  • 面标签分布(前 8):
类别 面数
  • 有官方 60/20/20 split,已写进 metadata.split_official(见上)。

一个 sample 在预测什么

一个模型 = 一张面邻接图;图里的每一个 B-rep 面 = 一个预测单位,各出一个 16 选 1 的类别。 不是「一个模型一个类别」。官方 GNN 的 loss 是逐面 NLL、accuracy 是逐面统计。 所以做 SFT 时,一条样本的 target 是整个模型所有面的类别表annot), 评测也应当在这一级算。

Schema

query(分类提示,含 16 个类名) · step(STEP 原文) · imagenull —— 需渲染) · annot{面的名字编号: 类名} JSON —— 键是 STEP 里 ADVANCED_FACE 的 name,不是第几个面,见坑 1) · reasoning(null) · cate=B / task=T-B4(与 mfcad_D01_TB4 / fcad_D03_TB4 同属加工特征识别族) · metadatamodel_id、**split_officialn_facesface_labels**(原始下标,保真)、 **face_label_namesfeatures_presentlabel_map_sourceface_index_semantics**、 **model_id_leaks_answer**)

Load

from datasets import load_dataset
ds = load_dataset("AI4Manufacturing/mfcad_original")

Gated — request access; granted manually.

Provenance

  • 源:https://github.com/hducg/MFCAD (zip 归档 226,038,318 字节)
  • split:https://github.com/hducg/MFCAD_GNN experiments/simple/{train,valid,test}_list
  • 论文:Cao, W., Robinson, T., Hua, Y., Boussuge, F., Colligan, A.R., Pan, W. Graph Representation of 3D CAD Models for Machining Feature Recognition with Deep Learning. ASME IDETC/CIE 2020.
  • 标签表订正依据:GitHub issue hducg/MFCAD#2(2022-11-09,open)+ 本库的几何验证(见坑 2)。
  • 许可:MIT(源仓 LICENSE,Copyright (c) 2020 hducg)。请引用上游。
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