这是一个结合了AI聊天界面和GeoGebra几何画板的交互式数学学习平台。用户可以通过自然语言与AI交互，AI会智能解析用户需求并在GeoGebra画板上绘制相应的数学图形。（正在完善中···）

观看完整演示动图了解平台功能

• 🤖 智能AI对话: 支持自然语言描述几何图形和数学概念
• 📐 GeoGebra集成: 完整嵌入GeoGebra几何画板，支持所有绘图功能
• 🎯 双模式绘图:
  • 简单模式: 快速绘制基础几何图形
  • 智能规划模式: 复杂图形的分步骤智能规划与执行
• 🔄 实时交互: 流式响应，实时显示AI思考过程
• 🌐 容器化部署: 基于Docker的完整部署方案
• 📱 响应式设计: 支持桌面和移动设备

cartesian-ai/
├── frontend/                 # Next.js 前端应用
│   ├── src/
│   │   ├── app/             # Next.js App Router
│   │   ├── components/      # React组件
│   │   │   ├── ChatPanel.tsx        # 聊天面板
│   │   │   ├── GeoGebraPanel.tsx    # GeoGebra画板
│   │   │   ├── MessageDisplay.tsx   # 消息显示
│   │   │   └── PlanningStepsDisplay.tsx # 规划步骤显示
│   │   ├── services/        # API服务层
│   │   └── types/           # TypeScript类型定义
│   ├── public/
│   │   └── geogebra/        # GeoGebra静态资源
│   └── package.json
│
├── backend/                  # Flask 后端服务
│   ├── app.py              # Flask应用入口
│   ├── routes.py           # API路由定义
│   ├── services.py         # 核心业务逻辑
│   ├── models.py           # 数据模型
│   ├── prompts.py          # AI提示词模板
│   ├── config.py           # 配置管理
│   └── requirements.txt    # Python依赖
│
├── nginx/                   # Nginx反向代理
│   ├── nginx.conf          # Nginx配置
│   └── Dockerfile
│
├── docker-compose.yml       # Docker编排配置
└── demo.mp4                # 演示视频

1. 克隆项目

   git clone <repository-url>
   cd cartesian-ai

2. 配置环境变量

   cp backend/.env.example .env
   # 编辑 .env 文件，配置 OpenAI API Key

3. 启动服务

   docker-compose up -d

4. 访问应用

   • 打开浏览器访问: http://localhost

1. 进入后端目录

   cd backend

2. 安装依赖

   pip install -r requirements.txt

3. 配置环境变量

   cp .env.example .env
   # 编辑 .env 文件，配置必要的环境变量

4. 启动后端服务

   python app.py

1. 进入前端目录

   cd frontend

2. 安装依赖

   npm install

3. 启动开发服务器

   npm run dev

4. 访问应用

   • 前端: http://localhost:3000
   • 后端API: http://localhost:5001

• 一次性处理用户输入，快速生成几何图形
• 支持基础几何图形：点、线、圆、多边形等
• 支持数学函数：显式函数、参数方程、隐函数等

• 复杂图形的分步骤智能规划
• 实时显示AI思考过程
• 流式执行，逐步构建复杂图形
• 支持画板状态管理和对象追踪

• 基础几何: 点、直线、线段、射线、圆、椭圆
• 多边形: 三角形、四边形、正多边形
• 函数图像: 一次函数、二次函数、三角函数、指数函数
• 参数方程: 圆的参数方程、椭圆参数方程等
• 隐函数: 圆锥曲线的一般方程
• 分段函数: 条件函数、绝对值函数等

用户: "画一个圆心在原点，半径为5的圆"
AI: 执行命令 Circle((0, 0), 5)

用户: "绘制函数 y = x² - 2x + 1 的图像"
AI: 执行命令 f(x) = x^2 - 2*x + 1

用户: "画一个正六边形，并标出所有顶点"
AI: 智能规划模式，分步骤创建正六边形和顶点标注

• 框架: Next.js 15.4.3 (React 19.1.0)
• 语言: TypeScript 5
• 样式: Tailwind CSS 4
• 图标: Lucide React
• 构建工具: SWC

• 框架: Flask 2.3.3
• 语言: Python 3.x
• AI集成: LangChain + OpenAI API
• 数据验证: Pydantic 2.5.0
• 跨域支持: Flask-CORS

• 容器化: Docker + Docker Compose
• 反向代理: Nginx
• 几何引擎: GeoGebra JavaScript API

在项目根目录创建 .env 文件：

# OpenAI API 配置
OPENAI_API_KEY=your_openai_api_key_here
OPENAI_BASE_URL=https://api.openai.com/v1
OPENAI_MODEL=gpt-4
OPENAI_TEMPERATURE=0.7
OPENAI_MAX_TOKENS=2000

# 服务配置
FLASK_ENV=production
FLASK_HOST=0.0.0.0
FLASK_PORT=5001

# 前端配置
PUBLIC_API_URL=http://nginx
PUBLIC_WS_URL=ws://nginx
NEXT_PUBLIC_APP_NAME=Cartesian AI
NEXT_PUBLIC_APP_VERSION=1.0.0

POST /api/simple-draw
Content-Type: application/json

{
  "user_input": "画一个圆"
}

POST /api/intelligent-plan
Content-Type: application/json

{
  "user_input": "创建一个复杂的几何图形"
}

GET /health

项目提供完整的Docker化部署方案：

• frontend: Next.js应用容器
• backend: Flask API服务容器
• nginx: 反向代理和静态文件服务

所有服务通过docker-compose编排，支持一键部署。

• GeoGebra JavaScript API
• LangChain 文档
• Next.js 文档
• Flask 文档

1. Fork 本仓库
2. 创建特性分支 (git checkout -b feature/AmazingFeature)
3. 提交更改 (git commit -m 'Add some AmazingFeature')
4. 推送到分支 (git push origin feature/AmazingFeature)
5. 开启 Pull Request

本项目采用 MIT 许可证 - 查看 LICENSE 文件了解详情。

• GeoGebra - 强大的数学软件平台
• OpenAI - AI语言模型支持
• LangChain - AI应用开发框架