是否有CAD格式，可以描述物体（轴，关节，弹簧等）和/或物体运动之间的机械连接？
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我没有任何个人CAD经验，但可以使用边和节点/顶点定义3D对象，从而将问题减少到graph-representation issue。使用其他技术（例如组合函数或过滤器管道，例如B-spline > Lathe or extrude > Transformation > Material/texture）定义的3D模型将具有截然不同的序列化方式。
存储动作完全是一个单独的问题 - 并且由于许多不同的方式来表示动画，并且如果您的系统使用任何类型的骨架基础或固体物理/动画，也会使其复杂化。然后是关键帧和参数化动画。您是否也在使用反向运动系统？
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您需要更具体地说明为什么需要这种CAD格式？ 在没有真正了解你所追求的东西的情况下，我认为你所要求的更接近的是有限元分析程序，如ANSYS，ABAQAS等。它们在CAD中工作，如环境，并允许添加许多类型的元素来模拟动态（运动） anaylses和许多其他类型的分析。它们包括各种元素，如线性弹簧，弹簧等等。