Marco Consiglio · Volta Institute

🟢 Zoo.dev (KittyCAD)
Guida Specialistica CAD & Ingegneria 2026

Dai Prompt in Linguaggio Naturale ai Modelli Solidi B-Rep: Guida Completa al Linguaggio KCL, Compilazione Cloud e Formati Industriali STEP

CAD Neurale & API First

Docente Formatore: Marco Consiglio
Volta Institute · Dipartimento Ingegneria & AI
01 · Cos'è Zoo.dev (KittyCAD)
MODULO 01 · ZOO.DEV (KITTYCAD)

Cos'è Zoo.dev e la Rivoluzione del Text-to-CAD Programmabile

Zoo.dev (fondato originariamente come KittyCAD) rappresenta il primo vero ponte tra grandi modelli di intelligenza artificiale geometrica e modellatori solidi parametrici di classe ingegneristica.

Nella progettazione meccanica tradizionale, la creazione di geometria CAD richiede ore di interazione manuale su software desktop complessi (SolidWorks, Autodesk Inventor, Fusion 360, PTC Creo). L'avvento dei modelli text-to-3D generici (come quelli per videogiochi o animazione) ha prodotto quasi esclusivamente mesh poligonali triangolari (file OBJ o STL), del tutto inservibili per la produzione industriale perché prive di parametri fisici, facce analitiche, fori circolari perfetti e tolleranze dimensionali.

Zoo.dev ha affrontato il problema alla radice: invece di generare poligoni grezzi, l'AI di Zoo.dev genera codice geometrico parametrico in un linguaggio proprietario open source denominato KCL (KittyCAD Language). Questo codice viene inviato al motore geometrico basato su cloud di Zoo, che calcola in tempo reale la rappresentazione B-Rep (Boundary Representation) esatta ed esporta file STEP conformi agli standard ISO.

I Tre Pilastri Fondamentali di Zoo.dev
Cosa distingue Zoo.dev da qualsiasi generatore 3D poligonale basato su diffusione o NeRF:
  • Geometria B-Rep e CSG Autentica: cilindri, piani, raccordi e smussi sono entità matematiche esatte, non approssimazioni sfaccettate a triangoli.
  • Rappresentazione Testuale Isomorfa (KCL): ogni quota, angolo, estrusione o svuotamento corrisponde a una riga di codice leggibile e versionabile su Git.
  • Infrastruttura Cloud-Native ad Alte Prestazioni: l'elaborazione kernel avviene su cluster GPU dedicati, liberando la workstation locale dal rendering gravoso.
Perché è Fondamentale per i Progettisti Meccanici

Un file STL è un guscio vuoto: non puoi filettare un foro o misurare il raggio di curvatura di una sede per cuscinetto. Con Zoo.dev, il risultato è un solido STEP parametrico al 100%, pronto per le macchine CNC, per lo stampaggio a iniezione o per l'analisi FEM strutturale.

MODULO 02 · ZOO.DEV (KITTYCAD)

KCL (KittyCAD Language): Il Linguaggio per il CAD come Codice

Scopri come KCL trasforma ogni schizzo e feature solida in un programma dichiarativo, versionabile e modulare.

Il cuore operativo di Zoo.dev è KCL, un linguaggio moderno progettato specificamente per esprimere relazioni geometriche dimensionali senza l'overhead dei linguaggi di programmazione generalisti come C++ o Python.

KCL adotta una sintassi fluida ispirata a Rust e TypeScript. Ogni entità viene creata tracciando sketch su piani cartesiani bidimensionali per poi applicare operatori di volume (estrusione, rivoluzione, sweep, loft, fillet, chamfer).

Esempio KCL — Piastra Meccanica con Fori e Raccordi
// Definizione delle costanti di progetto
const width = 120
const height = 80
const thickness = 15
const holeRadius = 6

// Creazione della piastra base estrusa
const basePlate = startSketchOn('XY')
  |> startProfileAt([0, 0], %)
  |> line([width, 0], %)
  |> line([0, height], %)
  |> line([-width, 0], %)
  |> close(%)
  |> extrude(thickness, %)

// Applicazione raccordi sui 4 spigoli verticali
const roundedPlate = fillet({
  radius: 8,
  tags: [getNextAdjacentEdge(basePlate)]
}, %)

// Foratura parametrica per montaggio bulloni M12
const plateWithHoles = startSketchOn(roundedPlate, 'XY')
  |> circle({ center: [15, 15], radius: holeRadius }, %)
  |> circle({ center: [width - 15, 15], radius: holeRadius }, %)
  |> circle({ center: [width - 15, height - 15], radius: holeRadius }, %)
  |> circle({ center: [15, height - 15], radius: holeRadius }, %)
  |> cut(thickness, %)

A differenza di OpenSCAD (che calcola mesh poligonali), il motore di Zoo.dev trasforma questo codice in facce NURBS e corpi solidi Parasolid/STEP di precisione micrometrica.

MODULO 03 · ZOO.DEV (KITTYCAD)

Text-to-CAD: Dal Linguaggio Naturale al Modello Solido

Come l'algoritmo di Machine Learning traduce prompt descrittivi in codice KCL verificato ed eseguibile.

La funzione più innovativa di Zoo.dev è l'endpoint Text-to-CAD. L'utente formula una richiesta in linguaggio naturale (in inglese o italiano), e il modello neurale proprietario di Zoo analizza la richiesta semantica per generare direttamente il programma KCL corrispondente.

Il Flusso di Esecuzione Neurale
  1. Analisi Semantica del Prompt: estrazione di entità (es. flangia, albero scanalato, supporto a L), quote fornite o implicite, vincoli di simmetria.
  2. Sintesi di Codice KCL: l'LLM specializzato genera lo script strutturato garantendo la chiusura corretta di ogni profilo 2D.
  3. Verifica Topologica Cloud: il motore geometrico compila il codice; se rileva auto-intersezioni o geometrie non-manifold, il sistema effettua auto-correzione in loop chiuso.
  4. Restituzione Multiformato: output istantaneo di codice KCL modificabile, anteprima interattiva WebGL e file STEP scaricabile.
Regola d'Oro per Prompt Meccanici ad Alta Precisione

Includi sempre le quote dimensionali chiave (interasse fori, spessore parete, raggio di curvatura) e lo scopo del componente (es. "Flangia di raccordo per tubazione DN50 con 4 fori filettati M10 su raggio di passo 65mm").

MODULO 04 · ZOO.DEV (KITTYCAD)

Interoperabilità Industriale: STEP, IGES, STL e glTF

Gestione e conversione avanzata dei formati di scambio standard per l'industria 4.0.

Nel CAD professionale, il formato di esportazione determina se il modello può essere inviato a un centro di lavoro a 5 assi, a una macchina per taglio laser o a un reparto stampaggio.

Formato Tipo Geometria Standard ISO Applicazione Ottimale
STEP (.stp, .step) B-Rep Esatta (Solido) ISO 10303-214/242 Fresatura CNC, elettroerosione, interscambio CAD con SolidWorks/Siemens NX
IGES (.igs) Superfici NURBS US National Bureau Lavorazioni superficiali per stampi e carrozzerie complesse
glTF / GLB Mesh Poligonale con PBR Khronos Group Visualizzazione real-time su Web, AR/VR, cataloghi digitali 3D
STL (.stl) Faccettatura Triangolare De facto Stampa 3D Prototipazione rapida FDM/SLA/SLS; non adatto per modifiche dimensionali
MODULO 05 · ZOO.DEV (KITTYCAD)

Automatizzare il CAD tramite API, Python e CI/CD

Integra la generazione automatica di parti meccaniche direttamente nelle tue applicazioni web, ERP o configuratori e-commerce.

Zoo.dev espone un set completo di API RESTful e client SDK ufficiali per Python, TypeScript e Rust. Ciò consente di costruire configuratori di prodotto automatici che generano file CAD al volo in risposta alle scelte dei clienti su un portale aziendale.

Python SDK — Generazione Automatica di Modello STEP via API
import os
from kittycad.client import Client
from kittycad.models import FileExportFormat, TextToCadCreateBody

# Inizializzazione client con token API
client = Client(token=os.environ["ZOO_API_TOKEN"])

# Invio richiesta Text-to-CAD con quote variabili
prompt_meccanico = (
    "Genera una staffa di supporto a L in alluminio 6061: "
    "lato base 100mm, lato verticale 120mm, larghezza 50mm, spessore 10mm. "
    "Aggiungi un rinforzo triangolare centrale di spessore 6mm e 2 fori di fissaggio diametro 10mm."
)

# Chiamata asincrona al cluster di calcolo
cad_job = client.ml.create_text_to_cad(
    output_format=FileExportFormat.STEP,
    body=TextToCadCreateBody(prompt=prompt_meccanico)
)

print(f"Job avviato con successo: {cad_job.id}")
# Il file STEP risultante è scaricabile e pronto per il CAM aziendale
MODULO 06 · ZOO.DEV (KITTYCAD)

Il Flusso Operativo: Dalla Generazione AI al Centro di Lavoro

Guida pratica alla validazione geometrica, orientamento pezzo e generazione percorsi utensile.

Una volta ottenuto il file STEP generato da Zoo.dev, il flusso prosegue nell'ambiente di produzione CAM (Computer-Aided Manufacturing):

  1. 1
    Importazione nel CAM (Mastercam, Fusion 360, SolidCAM): Verifica delle origini assi (WCS), orientamento pezzo e riconoscimento automatico delle feature cilindriche e piane.
  2. 2
    Verifica Spessori Minimi & Raggi di Scarico: Assicurarsi che le gole e gli angoli interni presentino un raggio pari o superiore a quello della fresa più piccola prevista.
  3. 3
    Generazione Percorsi Utensile: Sgrossatura adattiva ad alta velocità, finitura pareti con frese toroidali o sferiche e cicli di foratura maschiata.
  4. 4
    Post-Processing & Macchina CNC: Generazione del programma G-Code per controlli numerici Fanuc, Heidenhain o Siemens Sinumerik.
MODULO 07 · ZOO.DEV (KITTYCAD)

Applicazioni Industriali Reali: Dove Zoo.dev Fa la Differenza

Analisi di casi pratici di accelerazione progettuale in settori ad alta intensità ingegneristica.
1. Bracci Robotici e Pinze di Presa (End-Effector)

Nel packaging industriale e nella robotica collaborativa, ogni pinza deve adattarsi alle dimensioni del lotto di prodotti. Zoo.dev permette di generare flange adattatrici parametriche in pochi secondi partendo dalle quote dell'oggetto da manipolare.

2. Telai e Supporti Motore per Droni Custom

Progettazione rapida di piastre antivibrazione, supporti per sensori LiDAR e gusci aerodinamici alleggeriti, testando decine di geometrie alternative prima di congelare il design finale.

3. Staffaggi e Dime di Saldatura (Workholding & Fixtures)

I progettisti di officina utilizzano prompt parametrici per generare blocchi di posizionamento rapido per maschere di foratura o saldatura TIG, risparmiando fino all'80% del tempo dedicato al disegno dei dispositivi ausiliari.

MODULO 08 · ZOO.DEV (KITTYCAD)

Modelli di Licenza, Costi API e Proprietà del Modello

Chiarezza totale sui costi di computazione, quote orarie e diritti legali sui modelli generati.
Piano Prezzo Mensile Chiamate Text-to-CAD Export STEP / API Destinazione d'Uso
Free Hobby $0 15 generazioni / mese Incluso (download manuale) Studenti, maker, studio personale di KCL
Pro Engineer $29 / utente 300 generazioni / mese Accesso API prioritario Studi di progettazione, ingegneri freelance
Enterprise Cloud Su preventivo Illimitate / Volume API SLA garantito, cluster GPU privato Aziende manifatturiere, portali e-commerce B2B
Tutela Brevettuale e Segreto Industriale

Con i piani Pro ed Enterprise di Zoo.dev, il codice KCL e i file STEP generati rimangono di esclusiva proprietà intellettuale del cliente. I dati non vengono utilizzati per riaddestrare modelli pubblici.

MODULO 09 · ZOO.DEV (KITTYCAD)

Laboratori Pratici: 3 Esercizi Passo Passo

Metti alla prova le tue competenze con 3 esercitazioni meccaniche complete da svolgere su Zoo.dev.
01
Esercizio Base: Giunto Cilindrico con Flangia a 4 Fori
Tempo stimato: 20 min · Focus: Primitive e schizzi KCL
Obiettivo: Creare un manicotto cilindrico cavo lungo 80mm (diametro esterno 40mm, interno 25mm) terminante con una flangia circolare diametro 80mm provvista di 4 fori filettati M8 equi-spaziati.
  • Accedi all'editor web di Zoo.dev su zoo.dev/editor.
  • Definisci le variabili: d_ext = 40, d_int = 25, length = 80, flange_d = 80.
  • Esegui l'estrusione del cilindro primario e del foro coassiale tramite booleana cut().
  • Crea la flangia sul piano Z=80 e posiziona i fori tramite coordinate polari o cartesiane.
  • Esporta il file in formato STEP e verificalo in un visualizzatore 3D.
02
Esercizio Intermedio: Staffa a C per Sensore Fotoelettrico
Tempo stimato: 35 min · Focus: Prompting Text-to-CAD + rifinitura KCL
Obiettivo: Generare tramite AI neurale un supporto a C regolabile per un sensore industriale M18, correggendo poi il codice per aggiungere asole di regolazione.
  • Formula il prompt dettagliato nell'interfaccia AI specificando spessore 4mm e foro centrale M18.
  • Analizza lo script KCL generato automaticamente da Zoo.dev.
  • Modifica i fori circolari di fissaggio base trasformandoli in asole lunghe 20mm per consentire la regolazione orizzontale.
  • Aggiungi nervature di irrigidimento laterali per prevenire flessioni vibrazionali.
03
Esercizio Avanzato: Pipeline Python di Generazione Parametrica
Tempo stimato: 45 min · Focus: Automazione API
Obiettivo: Scrivere uno script Python che legga un foglio CSV contenente 5 combinazioni di quote dimensionali e generi 5 file STEP pronti per la fabbricazione.
  • Installa l'SDK: pip install kittycad.
  • Configura la chiave d'autenticazione ZOO_API_TOKEN.
  • Implementa un ciclo che sostituisca i parametri in un template KCL.
  • Esegui il batch export e salva i file in una cartella locale catalogata per data e matricola pezzo.
MODULO 10 · ZOO.DEV (KITTYCAD)

Glossario Tecnico & Test di Certificazione Competenze

Verifica le tue nozioni su Zoo.dev e ottieni l'attestato formale di profitto con verifica crittografica.
Glossario Rapido della Modellazione Solida Neurale
B-Rep (Boundary Representation)
Metodo di rappresentazione dei solidi basato su facce, spigoli e vertici con superfici analitiche o NURBS, indispensabile per la manifattura ad asportazione di truciolo.
KCL (KittyCAD Language)
Linguaggio open source human-readable sviluppato da Zoo.dev per descrivere geometria solida parametrica versionabile tramite codice.
Non-Manifold Geometry
Anomalia topologica in cui facce o spigoli condividono vertici in modo matematicamente impossibile nel mondo fisico reale; Zoo.dev valida automaticamente l'integrità del solido.
STEP (Standard for the Exchange of Product model data)
Lo standard universale (ISO 10303) per lo scambio di modelli solidi 3D tra software CAD/CAM differenti senza perdita di precisione dimensionale.
Domanda 0 / 10

Esito Valutazione Formativa Ufficiale

# Domanda Risposta Selezionata Esito

Complimenti! Certificazione Conseguita

Hai superato il test di competenza su Zoo.dev, KCL e modellazione B-Rep con esito positivo (punteggio superiore o uguale al 70%). Puoi scaricare il tuo attestato formale firmato dal docente.

⚠️ Punteggio inferiore al 70%. Rivedi i moduli della guida e ripeti il test per sbloccare l'attestato ufficiale.
Modulo 1 di 10