附图报价助手 — 项目综合总结

版本：v1.0（截止 2026-03-31）
项目路径：d:\QuoteApp\
打包产物：dist\QuoteApp\QuoteApp.exe（49.6 MB，Windows 10/11 x64 绿色版）

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一、项目背景与目标

1.1 业务背景

中国中小制造业（5~50 人机加工厂）长期依赖资深工艺师手工看图、核算报价，存在三大痛点：

痛点	现象	影响
依赖老师傅	工艺核算需月薪万元以上工艺师	人力成本高、易受人员变动影响
报价周期长	传统人工核算 2~3 天	海外客户快速响应要求下频繁丢单
报价不透明	成本"黑盒"，无法拆解工序明细	降低客户信任度，议价空间受限

1.2 目标用户

• 主要用户：中小机加工厂报价员/工艺主管（5~50 人规模，模具/精密零件加工）
• 次要用户：大型制造企业工艺/报价工程师个人使用

1.3 核心价值

上传图纸 → 系统自动解析几何特征 → 计算工序工时 → 生成含税报价单
核心流程 ≤ 5 步，从收到图纸到发出报价单 <1 小时

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二、需求清单

2.1 功能需求（已实现状态）

编号	功能	优先级	状态
FR-01-1	STEP/STP/STL/OBJ 3D 模型上传与解析	P0	✅
FR-01-2	PDF/DXF/DWG 2D 图纸上传与解析	P1	✅
FR-01-3	拖拽上传	P1	✅
FR-01-4	自动提取包围盒（L×W×H，mm）	P0	✅
FR-01-5	自动计算表面积（mm²）和体积（mm³）	P0	✅
FR-01-6	自动统计孔数量及孔径分布（11 段区间）	P0	✅
FR-01-7	识别工艺特征：螺纹孔/圆角/凹槽/平面	P1	✅
FR-01-8	3D 模型实时预览（实体/线框/半透明 + 尺寸标注）	P2	✅
FR-02-1~6	材料库（7 种预置 + 用户自定义）	P0/P1	✅
FR-03-1~11	11 道工序工时定额自动计算（HCB 体系）	P0	✅
FR-03-N	定额系数校准（可修改/恢复默认）	P1	✅
FR-04	完整成本链：材料费→加工费→管销费→利润→税费→含税单价	P0	✅
FR-05-1	多零件批量报价（含独立批量面板）	P1	✅
FR-05-2~4	报价单字段完整 + Excel/Word 导出	P0/P1	✅
FR-05-5~7	历史报价本地存储、查询、重新导出	P0/P1	✅
FR-06	参数库维护（材料/工序单价/辅材/税率等）	P0/P1	✅
—	DWG 格式图纸解析支持（ezdxf）	P1	✅
—	PaddleOCR 图纸文字识别（三级降级链）	P1	✅
—	OpenVINO 加速 OCR 自动检测与切换	P2	✅
—	GUI + CLI 双模式（--cli 参数分流）	P1	✅
—	批量报价面板（多文件拖拽→批量解析→合并导出）	P1	✅
—	多工件报价清单（QuoteList 独立 Tab）	P1	✅

2.2 非功能需求

类型	要求	状态
性能	STEP 解析不阻塞主界面；核算 ❤️ 秒	✅ QThread 异步
离线可用	全程本地，无需联网	✅
兼容性	Windows 10/11 64 位	✅
可安装	单文件绿色 exe（PyInstaller）	✅ 49.6 MB
数据安全	本地 SQLite，数据不上云	✅
可维护	所有参数通过 UI 调整，无需改代码	✅
估算精度	常规零件 <20% 误差；复杂件 <35%（提示复核）	✅
易用性	核心流程 ≤ 5 步	✅

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三、业务模型

3.1 核心业务实体

┌─────────────────────────────────────────────────────────────────┐
│  业务实体层                                                       │
│                                                                   │
│  GeometryFeatures              ProcessItem           QuoteSummary │
│  ├─ bbox L/W/H (mm)            ├─ process_code       ├─ 材料费    │
│  ├─ surface_area (mm²)         ├─ time_hours         ├─ 加工费合计│
│  ├─ volume (mm³)               ├─ unit_price_per_h   ├─ 管销费    │
│  ├─ hole_counts {seg: n}       ├─ cost_rmb           ├─ 利润      │
│  ├─ complexity_score (0~1)     └─ is_manual_override ├─ 税费      │
│  └─ parse_confidence                                 ├─ 不含税单价│
│                                                      └─ 含税单价  │
│                                                                   │
│  Material           ProcessParam        AuxCostItem   QuoteRecord │
│  ├─ name            ├─ process_code     ├─ name       ├─ 快照JSON │
│  ├─ density         ├─ price_per_hour   ├─ unit_price └─ is_locked│
│  ├─ price_per_kg    ├─ base_coeff       └─ is_default             │
│  └─ category        └─ formula_type                               │
└─────────────────────────────────────────────────────────────────┘

3.2 报价公式链

用料重量 (kg) = 体积(mm³)/1000 × 密度(g/cm³) × 余量系数(1.15)
材料费        = 用料重量 × 原材料单价(元/kg) × 数量

工时(各工序) → 工序费 = 工时(h) × 工序单价(元/h)
加工费合计    = Σ 11道工序费

产品成本      = 材料费 + 加工费合计
管销费        = 产品成本 × 管销费率（默认 2.88%）
利润          = 产品成本 × 利润率（默认 13%）
不含税单价    = 产品成本 + 管销费 + 利润
含税单价      = 不含税单价 × (1 + 税率)（默认 13% 增值税）
总价（含税）  = 含税单价 × 数量

3.3 11 道工序体系（对标 HCB 成本报表）

#	工序	工时公式依据	工序单价（元/H）
1	编程	规则引擎：f(复杂度评分, 对角线)	70.0
2	调机（准终）	手册查表：f(简单/中等/复杂, qty 摊薄)	56.0
3	空乘时间	装卸公式：f(净重G, 装卡方式, 吊车)	50.7
4	热处理	工艺类型×净重	0.0（按工艺选择）
5	线切割	切割路径×单价	45.0
6	孔加工	十一章钻床定额 T=f(D,L,K材料)	54.9
7	车/铣/磨（粗）	一章车床定额 T=f(D,L,光洁度,K材料)	46.6
8	车/铣/磨（精）	六章磨床定额 T=f(F面积,h余量)	54.9
9	检测	f(公差特征数, 复杂度)	34.5
10	包装	固定费用/按重量	15.0
11	表面处理	f(F表面积, 工艺类型)	0.0（按工艺选择）

3.4 复杂度评分规则（0~100 分）

维度	计分规则	最高分
孔数量	0孔=0; 1-3孔=+10; 4-10孔=+20; >10孔=+30	30
螺纹孔/深孔	各 +10	20
包围盒对角线	≤100mm=+5; ≤500mm=+15; >500mm=+25	25
特征面数	face_count/10，上限15	15
凹槽/圆角	各 +5	10
档次映射	<30=简单; 30-64=中等; ≥65=复杂	—

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四、系统架构设计

4.1 分层架构

┌─────────────────────────────────────────────────────────────────┐
│                     UI 层（PyQt6）                               │
│  MainWindow ─ Tab1:QuotePanel ─ Tab2:BatchQuotePanel             │
│                └─ Tab3:HistoryPanel ─ Tab4:QuoteListPanel         │
│                └─ Tab5:SettingsPanel                             │
│  QuotePanel 内置三列 Splitter：                                   │
│    左(控制) │ 中(3D预览+工序表) │ 右(费用汇总卡)                  │
│  BatchQuotePanel 内置左右 Splitter：                              │
│    左(文件区+表格+操作) │ 右(报价信息面板，可折叠)                 │
├─────────────────────────────────────────────────────────────────┤
│                   业务逻辑层（src/core/）                         │
│  GeometryExtractor → PreviewEngine → ProcessEngine               │
│  CostCalculator → QuoteGenerator                                  │
│  BatchExtractor（批量异步解析/计算）                               │
│  QuotaFormulas（定额手册公式库）                                   │
│  CLIRunner（命令行无头模式）                                       │
├─────────────────────────────────────────────────────────────────┤
│                   数据访问层（src/models/）                        │
│  Material | ProcessParam | AuxCostItem | QuoteRecord | Database   │
├─────────────────────────────────────────────────────────────────┤
│                   持久化层（SQLite）                               │
│                   data/quote.db                                   │
└─────────────────────────────────────────────────────────────────┘
         ↑ 文件输入                         ↓ 文件输出
   STEP/STL/PDF/DXF/DWG        Excel(.xlsx) / Word(.docx)

4.2 关键技术选型

层次	技术	版本	用途
桌面框架	PyQt6	≥6.6	GUI 主框架
3D 解析	pythonOCC（cascadio）	≥7.9	STEP/IGES 工业级解析
轻量解析	trimesh	≥4.0	STL/OBJ 解析 + 体积/面积
2D 图纸	pdfplumber + ezdxf	—	PDF/DXF/DWG 尺寸提取
OCR	PaddleOCR	2.x	2D 图纸文字识别（三级降级）
OCR 加速	OpenVINO	可选	PaddleOCR 推理加速
3D 渲染	PyQt6 QOpenGLWidget + GLSL	—	实时 3D 预览（Phong 着色）
数据库	SQLite + SQLAlchemy ORM	2.0+	本地持久化
报表导出	openpyxl + python-docx	—	Excel/Word 报价单
打包	PyInstaller	≥6.0	Windows 绿色 exe

4.3 数据库 Schema（5 张核心表）

表名	主要字段	说明
materials	id, name, alias, density_g_cm3, price_per_kg, category	材料库，7 种预置
process_params	id, process_code, process_name, price_per_hour, base_time_coefficient, formula_type	工序参数，11 道工序
aux_cost_items	id, name, category, unit_price, is_default_selected	辅材费，20 种
quote_records	id, drawing_no, part_name, material_id, process_detail_json, geometry_info_json, unit_price_inc_tax, is_locked	报价历史（含快照）
meta	key, value	全局配置（税率/管销费率/利润率/OCR 设置等）

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五、功能清单（按模块）

5.1 图纸解析与几何提取（geometry_extractor.py，1729 行）

• STEP/STP：pythonOCC BRep → 包围盒/体积/表面积/孔径分布/螺纹孔/圆角/凹槽
• STL/OBJ：trimesh → 包围盒/体积/面积
• PDF：pdfplumber 文字 + pdfminer → φ/⌀/M×× 标注提取
• DXF/DWG：ezdxf → Circle/Line/Dimension 实体提取
• OCR 降级：PaddleOCR 三级降级链（矢量→OCR→兜底估算）
• 后台异步：QThread ExtractWorker，不阻塞 UI
• 解析置信度：3D 高精度/2D 降级模式标识，低置信度触发 UI 提示

5.2 3D/2D 预览（preview_engine.py + gl_3d_widget.py + dxf_2d_widget.py）

• 3D 渲染：QOpenGLWidget + GLSL Phong 着色，轨道相机（旋转/平移/缩放）
• 6 标准视图：前/后/左/右/顶/底/等轴测
• 渲染模式：实体/线框/半透明切换
• 尺寸标注：QPainter 叠加 L/W/H 三条标注线 + 延伸线 + 文字
• 2D 渲染：QPainter DXF 线框 + PDF 栅格
• 预览面板：右侧 L/W/H SpinBox 手工修改 → 实时更新 3D 标注 → 回写几何特征 → 触发重新报价

5.3 工艺推断与工时计算（process_engine.py + quota_formulas.py）

• 工时公式库：车床（C620）/ 磨床 / 钻床（摇臂钻/立钻/台钻）/ 铣床 / 材料系数表
• 工件类型推断：轴类（L/D≥3）/ 盘类 / 箱体（不走车床路线）
• 深孔处理：L/D>5 时工时 ×1.5
• 台钻范围限制：D>12mm 自动切换立钻公式
• 复杂度评分 → 准终时间三档查表（简单/中等/复杂）

5.4 成本核算（cost_calculator.py，229 行）

• 完整报价公式链（见 §3.2）
• 辅材费默认勾选电费分摊 + 清洗（合计 ¥13）
• 碳排放估算（总工时 × 碳排放系数）
• 金额精度：单价 2 位小数；工时 4 位小数

5.5 报价单导出（quote_generator.py，1256 行）

• Excel（.xlsx）：openpyxl，对齐 HCB 报表格式，含工序明细表
• Word（.docx）：python-docx，正规商务报价单样式
• 报价单头部字段：客户名称/收货地址/收件人/电话/备注/报价单号(QT-YYYYMMDD-XXXX)/付款方式/税率/物流费/审核员/报价员/平台签章/客户签章
• 工件清单字段：物料名称/平台型号/客户型号/模具编号/零件编号/材质/品牌/单位/数量/含税单价/合计金额/交期(天)

5.6 批量报价（batch_quote_panel.py + batch_extractor.py）

• 多文件拖拽上传（DropZone）
• BatchExtractWorker：异步并行解析，进度实时回显
• BatchCalcWorker：批量计算，结果写入表格
• 表格支持双击编辑（材质/数量/单价/交期）→ 实时同步数据模型
• 一键导出合并 Excel/Word（含所有工件清单）
• 右侧可折叠报价信息面板（客户名称/地址/付款方式/物流费等）

5.7 历史记录（history_panel.py，401 行）

• 按图纸号/客户/日期范围搜索
• 点击行展开完整工序明细（快照还原）
• 支持从历史记录重新导出 Excel/Word
• 历史记录快照：process_detail_json + geometry_info_json，不受参数变更影响

5.8 多工件报价清单（quote_list_panel.py，349 行）

• 手动添加多行工件（零件名/材质/数量/单价等）
• 汇总合计金额、自动生成报价单号
• 导出完整的多工件报价清单 Excel/Word

5.9 参数维护（settings_panel.py，922 行）

• 材料库：增删改查，7 种预置材料（铝6061/T6、钢45#、冷拉钢、不锈钢304、灰铸铁、黄铜）
• 工序参数：11 道工序单价 + 工时系数调整
• 辅材费：20 种辅材，勾选/自定义，默认选中电费分摊+清洗
• 定额系数：30+ 条定额公式系数，支持修改 + 一键恢复默认值
• 全局参数：税率/管销费率/利润率/余量系数/碳排放系数
• OCR 配置：OpenVINO 加速开关（持久化到 DB meta 表）

5.10 CLI 模式（cli_runner.py，399 行）

QuoteApp.exe --cli --help
QuoteApp.exe --cli --list-materials
QuoteApp.exe --cli --input file.step --output ./quotes
QuoteApp.exe --cli --input ./drawings --batch --format excel

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六、代码规模统计

6.1 各模块代码行数

分类	文件	行数
入口	main.py	116
核心层	geometry_extractor.py	1,729
	process_engine.py	238
	cost_calculator.py	229
	quote_generator.py	1,256
	quota_formulas.py	254
	batch_extractor.py	214
	cli_runner.py	399
	preview_engine.py	445
核心层小计	9 个文件	4,764
数据层	database.py	141
	material.py	119
	process_param.py	224
	quote_record.py	236
数据层小计	4 个文件	720
UI 层	main_window.py	126
	quote_panel.py	1,213
	batch_quote_panel.py	983
	history_panel.py	401
	settings_panel.py	922
	process_table.py	257
	preview_panel.py	616
	gl_3d_widget.py	649
	dxf_2d_widget.py	201
	quote_list_panel.py	349
	theme.py	479
UI 层小计	11 个文件	6,196
测试	smoke_test.py	116
	test_cost_calculator.py	158
	test_geometry_extractor.py	118
	test_quota_formulas.py	168
	test_ui_layout.py	88
测试小计	5 个文件	648
🔢 项目总计	29 个 .py 文件	12,444 行

6.2 代码构成比例

核心层  38.3%  ████████████████████████
UI 层   49.8%  ███████████████████████████████
数据层   5.8%  ████
测试     5.2%  ███
入口     0.9%  █

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七、关键设计决策

7.1 图纸解析降级策略（三级）

Level 1（最优）：pythonOCC 解析 STEP → 精确几何特征
   ↓ 失败或 STL/OBJ
Level 2（备选）：trimesh 解析 → 包围盒/体积/面积（无孔特征）
   ↓ 2D 文件
Level 3（降级）：PaddleOCR + ezdxf → 文字标注提取（误差±30%，提示用户）

7.2 历史快照设计

quote_records 表存储三类快照，确保历史报价不受后续参数变更影响：

• process_detail_json：当时的完整 11 道工序明细
• geometry_info_json：当时的几何特征数据
• 材料单价/税率等直接存储数值，不引用外键

7.3 手工覆写标识

工序工时或费用被手工修改后：

• UI 单元格背景变为绿色
• is_manual_override = True 标记
• 覆写工时 → 自动重算当前工序费用
• 任意覆写 → 触发整体报价汇总重算
• 重新上传图纸 → 清除所有覆写标记

7.4 UI 线程安全

所有耗时操作（图纸解析、批量计算）通过 QThread 异步执行，通过 pyqtSignal 将结果传递回主线程，保证 UI 不卡冻。

7.5 报价锁定机制

导出成功后 is_locked = True，防止报价数据被事后篡改；需修改时必须新建报价或二次确认解锁。

7.6 OpenVINO 自动检测

geometry_extractor.py 中 _detect_openvino() 自动探测 OpenVINO 是否可用：

• 可用 → use_onnx=True 后端（CPU 硬件加速）
• 不可用 → 回退 enable_mkldnn=True（软件优化）
• 用户可在设置面板手动开关，持久化到 DB

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八、UI 布局说明

8.1 主窗口（1200×800 最小尺寸）

┌─────────────────────────────────────────────────────────────────┐
│ 附图报价助手 v1.0  [报价工作台][批量报价][历史记录][报价清单][参数维护]│
├─────────────────────────────────────────────────────────────────┤
│  [报价工作台] — 三列 QSplitter(Horizontal)                       │
│  ┌──────────────┬─────────────────────────┬──────────────────┐  │
│  │ 左侧控制区   │ 中间：3D预览 + 工序明细   │ 右侧：费用汇总   │  │
│  │ 文件拖拽区   │ ─────────────────────── │ 材料费：¥xx.xx  │  │
│  │ 材质选择     │ [3D 渲染区]              │ 加工费：¥xx.xx  │  │
│  │ 数量/热处理  │ ─────────────────────── │ 含税单价：¥xx   │  │
│  │ 表面处理     │ 序号|工序|时长|成本|单价  │ [导出Excel]     │  │
│  │ [开始计算]   │                         │ [导出Word]      │  │
│  └──────────────┴─────────────────────────┴──────────────────┘  │
└─────────────────────────────────────────────────────────────────┘

8.2 批量报价面板（左右 QSplitter + 可折叠信息面板）

┌─────────────────────────────────────────────────────────────────┐
│ [批量报价] 标题栏 [添加文件][清空][开始解析] [报价信息 ◀/▶]      │
├───────────────────────────────────────┬─────────────────────────┤
│ 左侧主区（弹性）                       │ 右侧报价信息（300px，可折叠）│
│ [文件拖拽区]                           │ 客户名称：              │
│ 解析进度: ████████████░ 7/10          │ 收货地址：              │
│ ┌─────────────────────────────────┐   │ 付款方式：              │
│ │ 序号|文件名|零件|材质|数量|单价...│   │ 物流费：  0.00 元       │
│ │ ...                             │   │                         │
│ └─────────────────────────────────┘   │                         │
│ 共 N 件工件 | 合计金额：¥xxx.xx        │                         │
│ [移除选中] [批量计算报价][导出Excel][导出Word]                    │
└───────────────────────────────────────┴─────────────────────────┘

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九、测试覆盖

测试文件	覆盖内容	用例数
test_cost_calculator.py	成本链公式、税率边界、材料费计算	15
test_geometry_extractor.py	几何解析降级逻辑、孔径分段统计	12
test_quota_formulas.py	车床/钻床/磨床定额公式正确性	18
test_ui_layout.py	QuotePanel/BatchPanel Splitter 布局验证	8
smoke_test.py	集成冒烟测试（in-memory DB，完整报价流程）	—
合计	—	53 个单元测试 + 冒烟测试

最近验证结果：53 个单元测试全部通过；冒烟测试 PASSED。

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十、打包与部署

10.1 构建命令

cd d:\QuoteApp
python -m PyInstaller build.spec --noconfirm

10.2 构建规格（build.spec 关键配置）

配置项	值
入口文件	main.py
控制台模式	console=True（支持 --cli 参数）
打包方式	目录模式（COLLECT，含所有 DLL/pyd）
隐式导入	PyQt6.QtOpenGL, QtOpenGLWidgets, OpenGL, src.core.cli_runner, paddleocr, openvino 等
产物路径	dist\QuoteApp\QuoteApp.exe
文件大小	49.6 MB

10.3 运行方式

# GUI 模式
QuoteApp.exe

# CLI 模式
QuoteApp.exe --cli --help
QuoteApp.exe --cli --input drawing.step --output ./output
QuoteApp.exe --cli --input ./drawings_folder --batch --format excel
QuoteApp.exe --cli --list-materials

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十一、已知局限与后续扩展建议

11.1 当前局限

局限	说明
孔深推断不精确（2D 图纸）	默认孔深 = 孔径 × 2，2D 模式误差 ±30%
复杂曲面/自由曲面工时	当前公式对复杂曲面误差偏大（>35%），建议手工覆写
螺纹孔攻丝工时	已实现基础公式，但螺纹规格需从标注识别（偶有遗漏）
云端协同	本期仅本地 SQLite，不支持多用户/多端同步
模型识别范围	超大件（>1m）或极微型件（<1mm）精度下降

11.2 后续扩展建议（优先级排序）

1. 公差智能解析：从 STEP GD&T 属性或 PDF 标注识别形位公差，自动设置检测工时系数
2. 历史报价相似检索：基于几何特征向量的相似件快速匹配（KNN/余弦相似度）
3. 报价准确率反馈：支持录入实际加工成本，自动校准定额系数（闭环优化）
4. MES/ERP 导出接口：预留 REST API 或 CSV 标准格式导出钩子
5. 云端参数同步：多台机器共享材料库和定额系数（可选）
6. NC 代码时间估算：解析 G 代码文件（.nc/.tap），根据刀路长度精确估算切削时间

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十二、规格文档索引

文档	内容	路径
REQUIREMENT.md	功能需求（FR/NFR）、用户故事、边界定义	项目根目录
DESIGN.md	技术架构、数据模型、核心类图、工时模型	项目根目录
QUOTA_ENGINE_DESIGN.md	工时定额手册集成方案、公式参数	项目根目录
BUSINESS_RULES.md	R1~R5 全业务规则伪代码（孔径分段、复杂度评分、报价链等）	项目根目录
UML_MODELS.md	UML 类图、ER 图	项目根目录
PROCESS_FLOWS.md	业务流程图（Mermaid 序列图）	项目根目录
TASK_PLAN.md	开发任务拆解与里程碑	项目根目录
QUICK_START_README.md	快速启动指南	项目根目录
全链路开发项目总结报告0327.md	开发过程回顾（v0.1 基础版）	项目根目录
项目总结032901.md	v0.2 打包阶段总结	项目根目录
本文档	v1.0 完整项目综合总结（截止 2026-03-31）	项目根目录

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十三、变更日志（主要里程碑）

日期	版本	主要变更
2026-03-27	v0.1	完成核心框架（几何提取/工艺推断/成本核算/导出/UI）；53 个单元测试通过
2026-03-28	v0.1.1	补全报价单字段（表头+工件清单）；签章图片选择
2026-03-29	v0.2	多工件报价清单 Tab；DWG 支持；批量报价面板；首次打包为 exe（49.6 MB）
2026-03-30	v0.3	批量报价 DropZone UI 优化；DWG E009 错误修复；材质识别关联修复；OCR 配置面板；OpenVINO 自动检测
2026-03-31	v0.4	3D/2D 预览功能（QOpenGLWidget Phong 渲染 + DXF 线框 + 尺寸标注）；GUI+CLI 双模式架构；材质识别全链路增强；批量报价面板左右 Splitter 重构（可折叠报价信息面板）；重打包

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