本文所述的三维CAD系统，是基于Post-WIMP界面概念构建的，它与传统的WIMP界面有着显著的不同。WIMP界面，即由Windows（窗口）、Icon（图标）、Menu（菜单）、Pointing Device（指点设备）构成的图形交互界面，虽然在使用上较为成熟和普遍，但其固有局限性也随之显现。例如，用户在操作WIMP界面时需要通过繁琐的点选菜单、图标等来表达操作意图，这个过程可能会打断用户的思路，降低工作效率。此外，WIMP界面的操作往往要求用户通过对话框输入参数，这对于用户而言需要额外的记忆和学习成本。
针对这些问题，Post-WIMP界面被提出，它是WIMP界面的延续和发展。Post-WIMP界面的研究目标在于减少用户的操作动作，缩短用户意图与计算机执行意图之间的认知距离，使用户能够更专注于任务本身而非界面操作。典型的Post-WIMP界面是基于笔的用户界面，也被称为笔式界面（PUI）。本文研究的基于手绘草图的三维CAD系统正是笔式界面技术在三维几何造型领域的应用。
基于手绘草图的三维CAD系统，其交互方式与基于WIMP的三维CAD系统有明显的区别。在Post-WIMP系统中，用户不需要再通过菜单、图标等繁琐的点选操作来表达意图，也不需要通过对话框显式地输入参数来定义对象类型、尺寸大小和位置等。用户可以直接通过手绘草图的自然动作来表达意图，系统能够自动捕获这些手绘动作，并将它们转化为计算机可识别和处理的指令。
为了让这个过程更自然高效，本文提出了一个“草图语义表达与获取框架”。这个框架的设计目标是设计一个自然、合理且高效的交互模式，引导用户操作的同时准确捕获用户的手绘动作意图，即草图语义。这个框架的核心是解决两个问题：“用户在做什么”以及“用户在哪里做”。为了实现这个框架，本文详细讨论了设计思路及实现方法，并开发出了一个原型系统。
该原型系统采用了手写笔和手写板作为输入设备，用户可以利用这些设备进行自然高效的设计操作，如复杂三维实体和三维场景的绘制。这标志着三维CAD系统由传统依赖精确而繁琐的界面操作向着更加直观、便捷的笔式界面操作迈出了重要一步。
通过这种方式，三维CAD系统的设计效率得到显著提高，因为设计师可以直接表达意图而不需要将思想转化为界面操作。这种设计方式大大减少了设计到建模之间的迭代次数，降低了认知负担，增加了设计过程的流畅性。其结果是，设计师能够更专注于创意的实现而非技术细节，从而有可能创造出更加新颖和复杂的设计。
本文的研究提供了未来CAD系统界面设计的新方向，特别是对于那些需要高度创意和设计自由度的领域。随着技术的进一步发展，这种基于手绘草图的交互方式有望进一步普及，并逐渐取代传统的WIMP界面，成为三维CAD系统的主流。
