docs: v5 comprehensive plan — close all competitive gaps in one version

4 milestones, 16 modules, ~12K lines, ~535 new tests:
M1: TrimmedSurface + SSI boolean + topology healing + tolerance system
M2: G2/G3 continuity + surface extension + advanced blend + analysis
M3: Large assembly LOD + constraint solver + full CAM + direct modeling
M4: Industrial formats (JT/XT/SAT/IFC/AP242) + GPU + Python + docs

Target: 72% industrial capability (up from 55%), surpass OCCT

docs/28-v5.0-补齐计划.md

@@ -0,0 +1,293 @@
+# ViewDesignEngine v5 — 补齐差距，对标工业级
+
+> 制定: 2026-07-26 | 基于: `docs/27-竞品分析.md`
+>
+> 目标: 一个版本内补齐核心缺失，达到 OCCT 85%+ 能力覆盖，部分维度超越
+
+---
+
+## 版本策略
+
+v5 是一个大型版本，按 **4 个里程碑 (M1-M4)** 分阶段交付。每个里程碑聚焦一个维度。
+
+```
+v4.6(当前) ──→ M1: 地基加固 ──→ M2: 高级曲面 ──→ M3: 装配+制造 ──→ M4: 生态+格式
+                 2周              2周              2周              1周
+```
+
+---
+
+## M1 — 🏗️ 地基加固（B-Rep 达到工业级）
+
+> 对标: Parasolid 的核心健壮性
+
+### 1.1 TrimmedSurface 深度集成 🔴 P0
+
+**现状**: 头文件存在，实现为 stub，Face 仍用完整 NurbsSurface  
+**目标**: Face 的几何定义从 NurbsSurface 切换到 TrimmedSurface
+
+- [ ] `TrimmedSurface` 完整实现：基曲面 + p-curve 裁剪环列表
+- [ ] `evaluate(u,v)` — 先判断 (u,v) 是否在裁剪区域内
+- [ ] `BrepModel::Face` 重构使用 TrimmedSurface 作为几何
+- [ ] `to_mesh()` — 裁剪曲面 tessellation（带边界的三角化）
+- [ ] 重构 `modeling.cpp` 中所有 make_* 函数适配新 Face
+- [ ] 测试：矩形裁剪球面 → 球面片、圆柱面 + 孔
+
+### 1.2 鲁棒 SSI 基布尔 🔴 P0
+
+**现状**: centroid 分类 + 面分割，退化情况不可靠  
+**目标**: 全 SSI (Surface-Surface Intersection) 管线
+
+- [ ] Step 1: 对每个面对，计算曲面交线 (SSI) — 复用递归细分 + 牛顿精化
+- [ ] Step 2: 用交线分割两个面（生成 TrimmedSurface）
+- [ ] Step 3: 对分割后的面片段分类 IN/OUT（射线投射 + 精确谓词）
+- [ ] Step 4: 缝合保留的面片段
+- [ ] 集成 GMP 精确谓词到分类关键路径
+- [ ] 性能：Union_BoxAndCylinder 从 ~1.8s → 目标 ~0.3s
+- [ ] 测试：分离/接触/重叠/包含四种场景 × union/intersect/diff
+
+### 1.3 拓扑修复增强 🟡 P1
+
+- [ ] `heal_gaps` — 合并距离 < tolerance 的顶点/边
+- [ ] `heal_slivers` — 移除零面积/退化面
+- [ ] `heal_orientation` — 统一面方向（已被包围面法线朝外）
+- [ ] `heal_topology` — 一站式修复流水线
+- [ ] STEP 导入后自动调用 heal
+- [ ] 测试：修复后的 body 通过 validate()
+
+### 1.4 容差系统完善 🟡 P1
+
+- [ ] 全局 + 局部两级容差：`ToleranceConfig::global()` + `per_face_tolerance`
+- [ ] `fuzzy` 比较替代所有硬编码 1e-6/1e-9
+- [ ] 自适应容差：大模型自动放宽
+- [ ] 测试：不同尺度模型的容差行为
+
+### M1 交付物
+
+| 模块 | 新增文件 | 预估行数 | 测试 |
+|------|---------|---------|------|
+| TrimmedSurface 重构 | 修改 8 个现有文件 | ~800 | ~20 |
+| SSI 布尔 | rewrite `brep_boolean.cpp` | ~1200 | ~25 |
+| 拓扑修复 | rewrite `brep_heal.cpp` | ~600 | ~15 |
+| 容差系统 | rewrite `tolerance.cpp` | ~400 | ~10 |
+
+---
+
+## M2 — 🎨 高级曲面（对标 CGM）
+
+> 对标: CATIA CGM 的 A 级曲面能力
+
+### 2.1 G2/G3 连续性分析 🔴 P1
+
+- [ ] `continuity_type(curve_a, curve_b, point)` → G0/G1/G2/G3
+- [ ] `surface_continuity(surf_a, surf_b, edge)` → 沿公共边的连续性
+- [ ] 曲率梳 (curvature comb) 数据生成
+- [ ] 斑马纹 (zebra stripe) 数据生成 — 等参线反射
+- [ ] 测试：G0/G1/G2/G3 连续体正确分类
+
+### 2.2 曲面延伸 + N边填充 🟡 P2
+
+- [ ] `extend_surface(surface, edge_id, distance, continuity)` — 沿边界延伸
+- [ ] `n_sided_fill(boundary_curves, continuity)` — N 边孔洞填充
+- [ ] `blend_surfaces(surf_a, surf_b, radius)` — 两面过渡
+- [ ] 测试：延伸后连续性验证
+
+### 2.3 变半径 + 多面过渡 🟡 P2
+
+- [ ] `variable_radius_blend(edge, r_start, r_end)` — 实现（替换 stub）
+- [ ] `multi_face_blend(faces, radius)` — 多面同时过渡
+- [ ] 滚动球算法实现（脊线追踪 + 自交检测）
+- [ ] 三面交角处理
+
+### 2.4 曲面分析工具集
+
+- [ ] `curvature_map(surface)` → 高斯/平均/主曲率
+- [ ] `draft_analysis` — 拔模面生成（替换 stub）
+- [ ] `deviation_analysis(surf_a, surf_b)` — 两面偏差
+- [ ] 测试：分析结果与解析曲面对比
+
+### M2 交付物
+
+| 模块 | 新增文件 | 预估行数 | 测试 |
+|------|---------|---------|------|
+| G2/G3 连续性 | `surface_continuity.h/.cpp` | ~500 | ~12 |
+| 曲面延伸+N边 | `surface_extension.h/.cpp` | ~700 | ~15 |
+| 高级过渡 | rewrite `advanced_blend.cpp` | ~800 | ~12 |
+| 曲面分析 | `surface_analysis.h/.cpp` | ~600 | ~10 |
+
+---
+
+## M3 — 🔗 装配 + 🏭 制造
+
+> 对标: Parasolid 大装配 + Mastercam CAM
+
+### 3.1 大装配 LOD 实现 🟡 P1
+
+- [ ] `AssemblyLOD` — 三级 LOD：完整 / 简化 / 包围盒
+- [ ] 视距驱动自动切换
+- [ ] `InstanceCache` 集成 — 共享几何去重
+- [ ] `SpatialIndex` 加速装配遍历（BVH/R-Tree）
+- [ ] 性能测试：10K 零件 < 100ms 遍历
+
+### 3.2 装配约束求解器 🟡 P1
+
+- [ ] 3D 约束图构建（coincident/concentric/tangent/distance/angle/parallel）
+- [ ] 约束求解：自由度分析 + Newton 迭代
+- [ ] 联动求解：修改一个约束 → 传播更新
+- [ ] 过度约束检测 + 报告
+
+### 3.3 完整 CAM 策略 🟡 P2
+
+- [ ] `roughing_toolpath` — 层切粗加工
+- [ ] `finishing_toolpath` — 平行/环绕精加工
+- [ ] `drilling_toolpath` — 钻孔循环
+- [ ] 刀库 (Tool Library) — 平底刀/球头刀/钻头
+- [ ] 后处理框架 — Fanuc/Siemens/Heidenhain
+- [ ] 加工仿真 — 材料去除可视化数据
+
+### 3.4 直接建模操作 🔴 P2
+
+- [ ] `tweak_face(body, face_id, delta)` — 面偏移
+- [ ] `move_face(body, face_id, transform)` — 面移动
+- [ ] `replace_face(body, face_id, new_surface)` — 面替换
+- [ ] `push_pull(body, face_id, distance)` — 推拉
+- [ ] 邻面自动延伸/裁剪以保持水密
+
+### M3 交付物
+
+| 模块 | 新增文件 | 预估行数 | 测试 |
+|------|---------|---------|------|
+| 大装配 LOD | `assembly_lod.h/.cpp` | ~500 | ~10 |
+| 约束求解器 | rewrite `constraint_solver.cpp` | ~800 | ~15 |
+| 完整 CAM | `cam_strategies.h/.cpp` | ~1200 | ~20 |
+| 直接建模 | `direct_modeling.h/.cpp` | ~900 | ~18 |
+
+---
+
+## M4 — 🌐 生态 + 格式
+
+> 对标: Parasolid/ACIS 的互操作生态
+
+### 4.1 工业格式实现 🔴 P1
+
+- [ ] **JT 导入导出** — ISO 14306，Siemens 主导的轻量化格式
+- [ ] **Parasolid XT 导入** — 读写 Siemens 原生格式
+- [ ] **ACIS SAT 导入** — 读写 Dassault 原生格式
+- [ ] **IFC 导入** — BIM 标准格式（建筑信息模型）
+- [ ] **STEP AP242** — 扩展 AP203/214，支持 PMI
+
+### 4.2 GPU 加速实现 🟡 P1
+
+- [ ] `gpu_marching_cubes` — CUDA 体素并行（替换 stub）
+- [ ] `gpu_mesh_simplify` — GPU QEM 简化
+- [ ] `gpu_rendering` — 基于 OpenGL 的实时预览（可选）
+
+### 4.3 Python 绑定扩展 🟡 P2
+
+- [ ] `vde.brep` — B-Rep 建模模块绑定
+- [ ] `vde.sdf` — SDF 建模 + 优化绑定
+- [ ] `vde.cam` — CAM 刀路绑定
+- [ ] `vde.assembly` — 装配体绑定
+- [ ] pip 包自动构建（CI/CD）
+
+### 4.4 文档 + 测试 🟡 P2
+
+- [ ] 开发者指南 (`docs/dev-guide/`)
+- [ ] 架构文档 — 模块依赖图、数据流
+- [ ] API 参考手册更新到 v5
+- [ ] 回归测试套件从 987 → 目标 1500+
+- [ ] 模糊测试框架增强
+- [ ] CI/CD 流水线（Linux + Windows + macOS）
+
+### M4 交付物
+
+| 模块 | 新增文件 | 预估行数 | 测试 |
+|------|---------|---------|------|
+| 工业格式 | 5 个实现文件 | ~2000 | ~30 |
+| GPU 加速 | rewrite `gpu_acceleration.cpp` | ~600 | ~8 |
+| Python 绑定 | 4 个绑定模块 | ~800 | ~15 |
+| 文档+测试 | 5 个文档 + 测试增强 | — | +~300 |
+
+---
+
+## 📊 v5 总览
+
+### 模块统计
+
+| 里程碑 | 模块数 | 新增文件 | 预估代码行数 | 新增测试 |
+|--------|--------|---------|-------------|---------|
+| **M1 — 地基** | 4 | ~8 修改 | ~3,000 | ~70 |
+| **M2 — 曲面** | 4 | ~4 新 | ~2,600 | ~49 |
+| **M3 — 装配制造** | 4 | ~4 新 | ~3,400 | ~63 |
+| **M4 — 生态** | 4 | ~9 新 | ~3,400 | ~353 |
+| **合计** | **16** | **~25** | **~12,400** | **~535** |
+
+### 完成后规模预估
+
+| 指标 | v4.6 当前 | v5 完成后 | 增长 |
+|------|----------|----------|------|
+| 源文件 | 50 | ~75 | +25 |
+| 头文件 | 50 | ~58 | +8 |
+| 代码行数 | ~15K | ~27K | +80% |
+| 测试用例 | 987 | ~1520 | +54% |
+
+### 完成后能力对标
+
+| 维度 | v4.6 | v5 目标 | 对标 |
+|------|------|---------|------|
+| B-Rep 核心 | 80% | **90%** | OCCT 同级 |
+| 曲面建模 | 60% | **75%** | 超越 OCCT |
+| 装配体 | 50% | **75%** | 接近 Parasolid |
+| 工程图 | 60% | 60% | 保持 |
+| 数据交换 | 70% | **85%** | 超越 OCCT |
+| 制造 CAM | 30% | **65%** | 基础可用 |
+| 性能 | 40% | **60%** | GPU 可用 |
+| 生态 | 20% | **35%** | Python+文档完善 |
+| **综合** | **55%** | **72%** | ✅ 超越 OCCT |
+
+---
+
+## 🗺️ 执行路线
+
+```
+Week 1-2:  M1 地基加固
+           ├─ TrimmedSurface 深度集成
+           ├─ SSI 布尔重写
+           ├─ 拓扑修复增强
+           └─ 容差系统完善
+
+Week 3-4:  M2 高级曲面
+           ├─ G2/G3 连续性 + 分析
+           ├─ 曲面延伸 + N边填充
+           ├─ 高级过渡曲面
+           └─ 曲面分析工具集
+
+Week 5-6:  M3 装配 + 制造
+           ├─ 大装配 LOD
+           ├─ 约束求解器
+           ├─ 完整 CAM 策略
+           └─ 直接建模
+
+Week 7:    M4 生态 + 格式
+           ├─ 工业格式 (JT/XT/SAT/IFC/AP242)
+           ├─ GPU 加速实现
+           ├─ Python 绑定扩展
+           └─ 文档 + 测试增强
+
+Week 8:    集成测试 + 发布
+           ├─ 全量回归 (目标 1500+ 0 failures)
+           ├─ 性能基准刷新
+           ├─ Changelog + Release Notes
+           └─ Git tag v5.0.0
+```
+
+---
+
+## ⚡ 风险与缓解
+
+| 风险 | 概率 | 缓解 |
+|------|------|------|
+| SSI 布尔耗时超预期 | 中 | 先完成核心场景，边界 case 逐步覆盖 |
+| TrimmedSurface 重构影响面大 | 中 | 逐个 make_* 迁移，保持旧接口兼容 |
+| GPU 开发环境受限 | 低 | CUDA 和纯 CPU fallback 双路径 |
+| 工业格式逆向工程 | 高 | JT/XT/SAT 先实现子集，逐步扩展 |