CN112560125B - 晶格结构模型的生成方法、生成系统、及前处理系统 - Google Patents

Abstract

本申请公开一种晶格结构模型的生成方法、生成系统、建模系统以及前处理系统、计算机装置、云服务器系统、计算机可读存储介质；其中，所述生成方法包括在建模环境中确定一空间区域及用于创建晶格结构模型的晶格要素后，调用结构体创建模型基于所获取的空间区域及晶格要素确定用于创建晶格模型的原子的描述及原子间的邻接关系；其中，所述空间区域的范围、或晶格要素中包括的参数及参数取值并不限定为固定值，即由所述结构体创建模型生成晶格结构的方式在实际使用场景中用户具有较高的自由度，且适应性强，即可满足多种生产场景的需要。

Description

晶格结构模型的生成方法、生成系统、及前处理系统

技术领域

本申请涉及3D打印领域，具体的涉及一种晶格结构模型的生成方法、生成系统、建模系统以及前处理系统、计算机装置、云服务器系统、以及计算机可读存储介质。

背景技术

晶格结构是在3D打印中具有广泛应用的结构，一般来说，晶格结构由具有周期性多个基本单元组成或由具有一定拓扑关系的不规则单元组成，其中，单元间通过共用面或共用连接杆的形式相互连接，所共用的面或连接杆为晶格结构的实体。

在实际应用中，晶格结构的基本单元的几何结构或不规则单元间的拓扑关系与晶格结构整体表现的力学性能密切相关，所述力学性能例如抗拉伸(压缩)强度、抗剪切强度、弹性、缓冲性等。在已有的晶格结构的建模软件中，通常只能提供以单一基本单元生成晶格结构的建模方式，基于晶格结构模型进行实体制作中可能出现不可预估的表面形变甚而坍塌，由此生成的晶格结构也难以确保应力性能；同时，以此单一的创建方式生成的晶格结构通用性较低，实际使用中的适用场景受限。

发明内容

有鉴于此，本申请提供了一种晶格结构模型的生成方法、生成系统、建模系统、前处理系统、计算机装置、云服务器系统、以及计算机可读存储介质，以解决现有技术中存在的创建晶格结构方式单一，难以确保晶格结构的力学性能的问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本申请公开的第一方面提供一种晶格结构模型的生成方法，包括以下步骤：在建模环境中确定一空间区域，以及用于创建所述晶格结构模型的晶格要素；其中，所述空间区域为待创建的晶格结构模型的填充区域；调用预设的结构体创建模型，以使所述结构体创建模型基于所述晶格要素及空间区域获取用于创建所述晶格结构模型的若干个原子的描述，以及确定每一原子与其周边原子的邻接关系，以形成所述晶格结构模型；其中，所述原子的描述包括原子半径以及原子空间位置，所述邻接关系用于生成连接原子的支杆。

本申请公开的第二方面提供一种晶格结构模型的生成系统，包括：参数设置单元，设置用于创建所述晶格结构模型的晶格要素；模型生成单元，在建模环境中确定一空间区域以及用于创建所述晶格结构模型的晶格要素后，所述模型生成单元调用本申请第一方面提供的任一实施方式所述的结构体创建模型，以使所述结构体创建模型基于所述晶格要素及空间区域获取用于创建所述晶格结构模型的若干个原子的描述，以及确定每一原子与其周边原子的邻接关系，以形成所述晶格结构模型；其中，所述原子的描述包括原子半径以及原子空间位置，所述邻接关系用于生成连接原子的支杆。

本申请公开的第三方面提供一种晶格结构模型的建模系统，包括：参数设置模块，用于在建模环境中确定用于创建的晶格结构的空间区域；以及设置用于创建所述晶格结构模型的晶格要素；模型生成模块，调用如本申请第一方面提供的任一实施方式所述的结构体创建模型，以使所述结构体创建模型基于所述晶格要素及空间区域获取用于创建所述晶格结构模型的若干个原子的描述，以及确定每一原子与其周边原子的邻接关系，以形成所述晶格结构模型；其中，所述原子的描述包括原子半径以及原子空间位置，所述邻接关系用于生成连接原子的支杆。

本申请公开的第四方面提供一种前处理系统，包括：参数设置模块，用于在建模环境中确定用于创建晶格结构的空间区域；以及设置用于创建所述晶格结构模型的晶格要素；模型生成模块，调用如本申请第一方面提供的任一实施方式所述的结构体创建模型，以使所述结构体创建模型基于所述晶格要素及空间区域获取用于创建所述晶格结构模型的若干个原子的描述，以及确定每一原子与其周边原子的邻接关系，以形成所述晶格结构模型；其中，所述原子的描述包括原子半径以及原子空间位置，所述邻接关系用于生成连接原子的支杆；分层处理模块，用于对所述晶格结构模型进行分层处理，以得到所述晶格结构模型的分层数据。

本申请公开的第五方面提供一种前处理系统，包括：接收模块，用于接收如本申请第一方面提供的任一实施方式所述的晶格结构模型的生成方法创建的晶格结构模型；分层处理模块，用于对所述用于对所述晶格结构模型进行分层处理，以得到所述晶格结构模型的分层数据。

本申请公开的第六方面提供一种计算机装置，包括：存储装置，用于存储至少一个程序；处理装置，与所述存储装置连接，用于运行所述至少一个程序时以执行并实现如本申请第一方面提供的任一实施方式所述的晶格结构模型的生成方法。

本申请公开的第七方面提供一种计算机装置，网络连接一服务系统，包括：通讯装置，用于自所述服务系统中获取如本申请第一方面提供的任一实施方式所述的结构体创建模型；存储装置，用于存储至少一个程序；处理装置，与所述存储装置连接，用于运行所述至少一个程序，以调用自所述服务系统中获取的结构体创建模型，以使所述结构体创建模型基于晶格要素及空间区域获取用于创建晶格结构模型的若干个原子的描述，以及确定每一原子与其周边原子的邻接关系，以形成填充于所述空间区域的所述晶格结构模型；其中，所述原子的描述包括原子半径以及原子空间位置，所述邻接关系用于生成连接原子的支杆。

本申请公开的第八方面提供一种云服务器系统，包括：至少一存储设备，用于存储至少一个程序；至少一处理设备，与所述存储设备相连，用于运行所述至少一个程序时以执行并实现如本申请第一方面提供的任一实施方式所述的晶格结构模型的生成方法。

本申请公开的第九方面提供一种计算机可读存储介质，存储有至少一个程序，所述程序被处理器执行时执行并实现如本申请第一方面提供的任一实施方式所述的晶格结构模型的生成方法。

综上所述，本申请提供的晶格结构模型的生成方法、生成系统、建模系统、前处理系统、计算机装置、云服务器系统、以及计算机可读存储介质，在一实施例中具有如下有益技术效果：所述生成方法包括在建模环境中确定一空间区域及用于创建晶格结构模型的晶格要素后，调用结构体创建模型基于所获取的空间区域及晶格要素确定用于创建晶格模型的原子的描述及原子间的邻接关系；其中，所述空间区域的范围、或晶格要素中包括的参数及参数取值并不限定为固定值，即由所述结构体创建模型生成晶格结构的方式在实际使用场景中用户具有较高的自由度，且适应性强，即可满足多种生产场景的需要。

本领域技术人员能够从下文的详细描述中容易地洞察到本申请的其它方面和优势。下文的详细描述中仅显示和描述了本申请的示例性实施方式。如本领域技术人员将认识到的，本申请的内容使得本领域技术人员能够对所公开的具体实施方式进行改动而不脱离本申请所涉及发明的精神和范围。相应地，本申请的附图和说明书中的描述仅仅是示例性的，而非为限制性的。

附图说明

本申请所涉及的发明的具体特征如所附权利要求书所显示。通过参考下文中详细描述的示例性实施方式和附图能够更好地理解本申请所涉及发明的特点和优势。对附图简要说明书如下：

图1显示为本申请的晶格结构模型的生成方法在一实施例中的流程图。

图2显示为本申请的晶格结构数据库在一实施例中的界面示意图。

图3a显示为本申请的晶格结构模型的生成方法中晶格结构模型的单元在一实施例中的结构示意图。

图3b显示为本申请的晶格结构模型的生成方法中晶格结构模型的单元在另一实施例中的结构示意图。

图4显示为本申请的晶格结构模型的生成方法在一实施例中结构体创建模型确定每一原子与其周边原子的邻接关系的流程示意图。

图5显示为本申请的晶格结构模型的生成方法在一实施例中生成支杆模型的流程示意图。

图6显示为本申请的晶格结构模型的生成系统在一实施例中的简化示意图。

图7显示为本申请的建模系统在一实施例中的简化示意图。

图8显示为本申请的前处理系统在一实施例中的简化示意图。

图9显示为本申请的前处理系统在一实施例中的简化示意图。

图10显示为本申请的计算机装置在一实施例中的简化示意图。

图11显示为本申请的计算机装置在一实施例中的简化示意图。

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本申请的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本申请的其他优点及功效。

在下述描述中，参考附图，附图描述了本申请的若干实施例。应当理解，还可使用其他实施例，并且可以在不背离本公开的精神和范围的情况下进行模块或单元组成、电气以及操作上的改变。下面的详细描述不应该被认为是限制性的，并且本申请的实施例的范围仅由公布的专利的权利要求所限定。这里使用的术语仅是为了描述特定实施例，而并非旨在限制本申请。

虽然在一些实例中术语第一、第二等在本文中用来描述各种元件、信息或参数，但是这些元件或参数不应当被这些术语限制。这些术语仅用来将一个元件或参数与另一个元件或参数进行区分。例如，第一元件可以被称作第二元件，并且类似地，第二元件可以被称作第一元件，而不脱离各种所描述的实施例的范围。第一元件和第二元件均是在描述一个元件，但是除非上下文以其他方式明确指出，否则它们不是同一个元件。取决于语境，比如在此所使用的词语“如果”可以被解释成为“在……时”或“当……时”。

再者，如同在本文中所使用的，单数形式“一”、“一个”和“该”旨在也包括复数形式，除非上下文中有相反的指示。应当进一步理解，术语“包含”、“包括”表明存在所述的特征、步骤、操作、元件、组件、项目、种类、和/或组，但不排除一个或多个其他特征、步骤、操作、元件、组件、项目、种类、和/或组的存在、出现或添加。此处使用的术语“或”和“和/或”被解释为包括性的，或意味着任一个或任何组合。因此，“A、B或C”或者“A、B和/或C”意味着“以下任一个：A；B；C；A和B；A和C；B和C；A、B和C”。仅当元件、功能、步骤或操作的组合在某些方式下内在地互相排斥时，才会出现该定义的例外。

通常而言，晶格结构是由多个单元以一定的排列规律例如周期性堆叠或以拓扑关系连接而组成的结构，其几何结构例如常见的金属晶体中呈周期性的晶胞(即基本单元)的几何结构、又如以拓扑关系形成的泰森多边形的几何结构；在工业应用中，通过将晶格结构中单元的节点之间的连接杆创建为实体，又或将单元之间共用的面创建为实体，即可获得具有孔隙的晶格结构的实体结构，所述实体结构例如可以3D打印方式形成内部填充结构或打印物本体、又或以装配注塑方式进行制造，所获得的实体结构可广泛应用于医疗、汽车、航天航空、以及日用品等领域。

如背景技术所述，晶格结构的基本单元的几何结构或不规则单元间的拓扑关系与晶格结构整体表现的力学性能密切相关。应当理解，当晶格结构是以共用连接杆或共用面形成的具有孔隙的结构，组成晶格结构的基本单元的几何结构或不规则单元的拓扑关系与晶格结构受力时结构整体表现的弹性、应力波的传播(分散)方式、抗拉伸压缩的强度、抗剪切强度以及抗扭转强度等相关。因此，基于晶格结构体的使用场景需要确定合理的基本单元几何结构或单元间拓扑关系有助于提供结构体的应力性能，但在现有的晶格结构创建方式中，在对晶格结构模型建模是，往往只能采用单一的基本单元几何结构形成晶格结构，如此获得的晶格结构的应力性能不能基于场景需求进行调整，在工业制造如3D打印中还存在误差累积、局部坍塌或表面形变等风险以使得产品合格率降低。

为此，本申请提供了一种晶格结构模型的生成方法，包括以下步骤：在建模环境中确定一空间区域，以及用于创建所述晶格结构模型的晶格要素；其中，所述空间区域为待创建的晶格结构模型的填充区域；调用预设的结构体创建模型，以使所述结构体创建模型基于所述晶格要素及空间区域获取用于创建所述晶格结构模型的若干个原子的描述，以及确定每一原子与其周边原子的邻接关系，以形成所述晶格结构模型；其中，所述原子的描述包括原子半径以及原子空间位置，所述邻接关系用于生成连接原子的支杆。

本申请提供的晶格结构模型的生成方法中，所述结构体创建模型可基于所获取的空间区域及晶格要素确定用于创建晶格模型的原子的描述及原子间的邻接关系，所述空间区域的范围、或晶格要素中包括的参数及参数取值并不限定为固定值，即由所述结构体创建模型生成晶格结构的方式具有较高自由度。同时，所述结构体创建模型在获取待创建晶格结构的空间区域及晶格要素后，确定用于创建晶格结构的原子的描述以及用于生成连接原子的支杆的邻接关系；应当理解，所述原子的空间位置及邻接关系即晶格结构的基本单元几何结构或晶格结构中单元间拓扑关系相关。如此，本申请的生成方法中由所述结构体创建模型生成的晶格结构模型可基于不同的应用场景确定约束条件(即所述的空间区域与晶格要素)，由此生成具有预期的良好应力性能的晶格结构。

应当特别说明的是，在本申请提供的任一实施例中，所述的晶格结构包括由周期性的基本单元(也可称为单胞)组成的晶格结构，也包括由不规则单元组成的晶格结构；仅当所述结构整体是由单元以共用连接杆或/及共用面的方式形成的，即可视为本申请所述的晶格结构。在本申请提供的一些实施例中，所述晶格结构也被称为结构体。

在本申请提供的任一实施例中，术语“晶格要素”为待创建的晶格结构模型的至少一种几何参数，例如晶格结构的基本单元的几何结构、基本单元中支杆长度(基本单元尺寸)、支杆半径、原子半径、以及模型表面的几何精度等几何参数中的至少一者。在不同的实施例中，所述晶格要素中包括的具体参数可以不同，又或同一参数的取值可以不同。再者，在本申请提供的一些实施例中，所述晶格要素是具有确定的参数取值的几何参数，例如，当实施例是用于描述结构体创建模型获取的晶格要素，此时所述的晶格要素中几何参数具有确定的参数取值。

在本申请提供的任一实施例中，所述原子即所述晶格结构中连接杆之间的节点，当实施例是用于描述晶格结构模型时，术语“原子”指代的是连接杆之间的节点模型，也可称为原子模型；当实施例是用于描述晶格结构实体时，术语“原子”指代的是连接杆之间的节点实体，也即原子实体。

在本申请提供的任一实施例中，术语“支杆”是用于说明以共用杆的形成的晶格结构中节点(即原子)之间的连接杆。同时，当实施例是用于描述晶格结构模型时，术语“支杆”是在指代支杆模型。

在本申请提供的任一实施例中，术语“基本单元”是在描述一个确定的几何结构，由基本单元组成的晶格结构是以基本单元周期性排列组成的晶格结构。

在无特别说明的情况下，术语“单元”可为具有确定几何结构的基本单元，也可为不规则的晶格结构中不限定具体几何结构的单元，根据术语所对应的实施例确定其具体指代的结构，例如，当实施例是用于描述不规则晶格结构(模型)时，组成不规则晶格结构的所述“单元”无统一的确定的几何结构。

应当理解，晶格结构模型的生成方法描述的是为晶格结构的建模方法，而具体的建模过程需要具有建模功能的设备、系统、或服务器等实现；本申请在任一实施例中所述的建模环境即为所述生成方法在被实施时执行该方法的设备、系统、或服务器等提供的建模环境。当本申请提供的晶格结构模型的生成方法由不同的设备、系统、或服务器等分布式执行或共同实现时，所述的执行该方法的设备、系统、或服务器包括实现了所述生成方法中任一步骤或功能的设备、系统、或服务器。

在表现形式上，所述结构体创建模型可以为存储于介质或存储系统中的创建算法，集合在同一程序(模块)或分布在不同程序(模块)中的指令等。当所述结构体创建算法被调用时，所述建模环境中基于所述结构体创建算法计算确定的原子的描述及原子间邻接关系生成晶格结构模型。即，所述结构体创建模型可用于确定建模环境中待创建的与实体晶格结构对应的目标晶格结构模型、以及用于创建目标晶格结构模型的生成步骤(逻辑)、以及目标晶格模型的几何参数；所述的目标晶格结构模型即满足所述空间区域及晶格要素的约束条件的晶格结构模型。容易理解，确定了晶格结构模型的生成步骤及模型几何参数，有益于将建模获得晶格结构模型可工业制造为具有预设应力性晶格结构实体。

为说明本申请的晶格结构模型的生成方法的不同实现方式，本申请还提供了以下实施例。

请参阅图1，显示为本申请的晶格结构模型的生成方法在一实施例中的流程示意图。

在步骤S10中，在建模环境中确定一空间区域，以及用于创建所述晶格结构模型的晶格要素；其中，所述空间区域为待创建的晶格结构模型的填充区域。

晶格结构是由多个规则或不规则的单元组成，在创建晶格结构模型的过程中需要确定晶格结构模型的填充区域。因此，应当理解，所述空间区域为一封闭的区域。在建模环境中确定一封闭的区域具有多种实现方式，具体的，还可根据执行本申请的生成方法的建模环境对应的建模功能确定；例如，所述空间区域可以为在建模环境中自定义几何结构及大小的封闭区域，用以确定待创建的晶格结构模型的边界。

在一些实施方式中，确定所述空间区域的步骤包括：获取具有至少一封闭腔体的待填充模型；在所述待填充模型中确定一封闭腔体为所述空间区域。

所述待填充模型中具有一个或多个封闭腔体，在其中确定一封闭腔体为所述空间区域，即待创建的晶格结构模型是为填充至一三维物件模型内部；所述待填充模型例如为壳体、标准件、模具等，其具体形态本申请不做限制。

在一实施方式中，获取所述待填充模型的方式为在所述建模环境中自定义创建具有至少一封闭腔体的待填充模型。应当理解，通常提供建模环境的设备或系统具有自定义创建模型的功能，在执行本申请的生成方法时可以在建模环境中自行创建具有至少一封闭腔体的待填充模型；例如，在一实施场景中，可在建模环境中构建一实心模型，而后选择移除其中的部分以形成封闭腔体，在建模环境中例如可表现为“壳”、“移除”、“删除”等操作。

在一实施方式中，获取所述待填充模型的方式为在所述建模环境中导入预先构建的具有至少一封闭腔体的待填充模型，预先构建的所述待填充模型可以为在所述建模环境中构建的历史模型，也可为在其他建模系统中构建的模型。

当然，所述待填充模型的获取方式不以上述实施例为限，举例来说，所述待填充模型还可以为对导入建模环境的三维模型进行修改获得，又或为建模环境中可选的预设几何结构例如壳体，相关领域技术人员容易知晓以不同方式在建模环境中获取本申请所述的待填充模型，对此不做限制。

所述结构体创建模型基于所述空间区域及晶格要素获取用于创建晶格结构模型的若干个原子的描述，以及确定每一原子与其周边原子的邻接关系。如前述，本申请的不同实施例中所述晶格要素包括的几何参数类别或参数取值可不同，对此，本申请还提供了以下实施例：

在某些实施方式中，所述结构体创建模型获取用于创建所述晶格结构模型的若干个原子的描述的方式包括以下步骤：获取创建晶格结构模型的生成类型及对应的晶格要素；基于所述生成类型及对应的晶格要素确定所述原子的描述以及每一原子与其周边原子的邻接关系。

在某些实施方式中，所述晶格要素与创建晶格结构模型的生成类型具有对应关系，即，当所述结构体创建模型获取所述晶格要素后，可由所述晶格要素的参数类别可确定对应的生成类型；又如，在一种实施例中，执行所述晶格结构模型的生成方法的建模环境中具有可选的生成类型对应的模块，所述生成类型的模块可生成令用户输入与生成类型对应的晶格要素中预定参数类别下的参数取值的指令。

所述结构体创建模型基于所述生成类型及对应的晶格要素确定所述原子的描述及原子间邻接关系，例如基于所获取的晶格要素计算原子的描述的参数取值。例如，当所述晶格要素的参数中包括原子半径，所述结构体创建模型可将所述晶格要素的原子半径确定为待创建的原子模型的描述，又或对所述晶格要素的原子半径进行数值判断后确定用于创建晶格结构模型的原子半径，所述的数值判断例如为基于用户输入的原子半径对晶格结构模型进行结构强度判断(预测)、可行性判断(预测)、应力性能判断(预测)等；又或，所述晶格要素中未设置原子半径，所述结构体创建模型基于所获取的晶格要素及生成类型，自适应计算获取原子半径。

以所述晶格结构模型的生成方法在建模系统中被执行为例，在一实施场景中，所述生成类型与晶格要素的对应关系体现为用户可先触发定义晶格结构模型的生成类型的指令，建模系统中的赋值模块即被调用以令用户输入该生成类型对应的晶格要素的指令，例如可表现为在可视界面中令用户对必须的晶格要素中的参数输入取值。

在某些实施方式中，所述晶格结构模型的生成类型包括：预设规则结构体、预设不规则结构体、自定义生成规则结构体、以及自定义生成不规则结构体中的至少一种；其中，所述规则结构体为基本单元具有周期性的晶格结构。

所述规则结构体为基本单元具有周期性的晶格结构，即晶格结构整体由相同的基本单元以一定规律排列而成；在一些场景中，所述基本单元的几何结构也可呈现为一定的扭曲或拉伸变形，例如在将所述晶格结构模型填充于待填充模型内部腔体的实施例中，为令晶格结构模型的边界与腔体的内轮廓相接，可令所述基本单元在边界处呈现一定的变形。当形成所述晶格结构模型的基本单元为相似或相同的几何结构，即可视为所述规则结构体。

所述生成类型为预设规则结构体即晶格结构模型的生成方法被执行时，建模环境中预先定义(保存)了可用于生成晶格结构的基本单元的几何结构，当用户可在所述建模环境中选择预先定义的具有确定几何结构的基本单元作为待创建的晶格结构模型的基本单元。

所述生成类型为自定义生成规则结构体即晶格结构模型的生成方法被执行时，由用户自行创建用于生成晶格结构的基本单元的几何结构，并将该自行创建的晶格结构的基本单元的几何结构作为所述晶格要素中的参数取值。

应当理解，在本申请所述的各实施例中，所述参数取值依赖于参数类型确定，而不限定为特定格式的数值，例如，所述参数取值可表现为字符、数码、数字、文字、几何结构、数列、算式、代码、向量、矩阵、坐标、编码字符、图像等。

所述的不规则结构体由多个单元组成且不同单元间不统一的几何结构，例如组成结构体的多个单元是以无规律几何结构的拓扑关系进行连接，又如组成结构体的多个单元呈现为仿生结构如仿真骨细胞结构。

所述生成类型为预设不规则结构体即晶格结构模型的生成方法被执行时，建模环境中预先定义(保存)了可用于生成晶格结构的单元间的拓扑关系，用户确定预设的拓扑关系以及在生成类型下所需的其他晶格要素，结构体创建模型基于此确定用于创建晶格结构模型的原子的描述及原子间的邻接关系。

所述生成类型为自定义生成不规则结构体即晶格结构模型的生成方法被执行时，组成晶格结构的单元间的拓扑关系并非为建模系统中预置的，其可例如为需要由用户自定义拓扑关系并将此拓扑关系形成为晶格要素；又如，所述结构体创建模型所获取的晶格要素中不包括拓扑关系，同时，用户无需定义拓扑关系，在实施场景中，结构体创建模型确定所述生成类型为自定义生成不规则结构体，则获取对应晶格要素及空间区域后自适应确定单元间的拓扑关系。

在本申请提供的实施例中，所述拓扑关系用于表征单元之间的连接方式，当所述晶格结构模型为规则结构体时，基本单元之间的拓扑关系为规则且确定的几何关系；当所述晶格结构模型为不规则结构体，组成晶格结构的单元间的拓扑关系可以呈现为无序的不规则连接关系，又或呈现为具有一定的相似性但几何关系无周期性的连接关系例如星型结构、环型结构等，还可呈现为满足一定的力学条件、几何条件等约束的连接关系；应当理解，拓扑关系是用于说明晶格结构模型的单元间的连接关系，也可理解为组成晶格结构模型的原子间的连接方式，对拓扑关系的具体形式，本申请不做限制。

在某些实施方式中，所述晶格结构模型的生成类型确定为预设规则结构体，所述晶格要素包括面片精度、基本单元的几何结构、基本单元尺寸、以及基本单元支杆半径中的至少一种；其中，所述基本单元的几何结构是在晶格数据库中选定具有确定几何结构的基本单元获得的。

所述面片精度可用于表征在所述晶格结构模型的表面进行拟合的精度，距离来说，当所述晶格结构模型的表面是以多个三角网格对物体表面分段线性拟合，所述三角网格的大小即可用面片精度确定，通常来说，用于拟合模型的三角网格越小，则面片精度越高，对应的可获得表面精度更高的晶格结构模型。当然，用于拟合模型表面的网格还可为其他类型，对于呈现为不同几何结构的网格，所述面片精度均可用于表征单个网格的大小以确定在模型表面的拟合精度。

所述基本单元的几何结构即呈为规则结构体的晶格结构中基本单元的原子和支杆(在本申请中也称为连接杆)的几何关系；所述基本单元尺寸可用于确定基本单元的支杆长度；基本单元支杆半径用于确定支杆的粗细。

在一种示例中，所述晶格要素的参数类型与所述生成类型相关，例如，用户在建模环境中将所述晶格结构模型的生成方式确定为预设规则结构体，对应的则需要确定晶格要素如面片精度、基本单元的几何结构、基本单元尺寸、以及基本单元支杆半径的参数取值；其中，所述基本单元的几何结构是为预设的几何结构，在实际场景中，例如可由用户在晶格数据库中选定具有确定几何结构的基本单元，以将所选定的基本单元的几何结构作为对此参数的取值。

在所述晶格结构模型的生成方法在建模环境中被实施时，用于提供给用户确定晶格要素的参数取值的方式例如为：在建模系统中设置生成类型确定模块，当所述生成类型确定模块接受指令时即触发对相应的晶格要素进行参数取值确定的赋值模块，由此令用户对参数进行赋值，在用户赋值完成后所述结构体创建模型即可被调用以基于所述生成类型及被赋值的晶格要素计算用于创建晶格结构模型的数据。

所述晶格结构数据库包括至少一种具有确定几何结构的基本单元，在某些实施方式中，所述晶格数据库中的几何结构包括：球状体、星状体、立方体、BCC结构(体心立方结构)及其拆分结构、FCC结构(面心立方结构)及其拆分结构、以及BCC结构与FCC结构的组合结构、金刚石晶格结构、正十二面体结构、正十四面体结构、可燃冰结构中的至少一种。当然，应当说明的是，所述晶格数据库中具体可预设的几何结构不以此为限，在此仅列举说明了部分具有良好应力性能的几何结构，在实际应用中也可对所述晶格结构数据库进一步扩展，例如还可在其中设置其他正多面体结构如正六面体结构、开尔文结构等。

其中，所述的BCC结构的拆分结构例如为对BCC结构移除了其中部分连接杆(或原子)的结构；所述的FCC结构的拆分结构例如为对FCC结构的移除了其中部分连接杆(或原子)的结构。

请参阅图2，显示为本申请所述的晶格结构数据库在一实施例中的界面示意图。如图所示，在一实现方式中，所述晶格结构数据库可设置于建模系统中，所述建模系统中还可设置供用户选择基本单元的晶格结构数据库的可视界面；如图2示出了晶格结构数据库中供用户选择的部分基本单元，例如图示的BCC结构、Box结构、FCC结构、FCC xy removed结构、FCC xz removed结构、FCC yz removed结构、FCC xy removed with z struts结构、BCC+FCC结构、BCC+FCC xy removed结构、DIMON结构、正十二面体结构、正十四面体结构。在使用场景中，用户例如可选择并确定其中一基本单元，例如用户先选定FCC xy removed withz struts结构，在选择确定后即完成了对晶格要素基本单元的赋值。

当然，对所述晶格结构数据库的具体表现形式，本申请不做限制，例如在其他一些实施方式中，所述晶格结构数据库中可选的基本单元也可以名称列表的形式供用户选择，相关技术人员可自行设计如何将晶格结构数据库对用户显示，此处不再赘述；仅当用户可实现对晶格结构的基本单元选择，以及可对晶格要素中预定的参数即几何结构进行赋值即可。对应的，所述晶格结构数据库中仅当包括基本单元的几何结构信息即可，对应所述几何结构信息的呈现形式，例如是为三维图像或算式、文字描述，本申请不做限制。

在某些实施方式中，所述晶格结构模型的生成类型确定为自定义生成规则结构体，所述晶格要素包括面片精度、基本单元的几何结构、基本单元尺寸、基本单元支杆半径、以及原子半径中的至少一种；其中，所述基本单元的几何结构是自定义创建基本单元获得的。

所述原子半径即用于创建晶格结构模型的原子的半径，通常的将原子模型设计为球形，定义原子半径即可获得原子模型的几何结构。

关于所述面片精度、基本单元的几何结构、基本单元尺寸、以及基本单元支杆半径的参数意义，可参照前述实施例，此处不再赘述。应当说明的是，当确定的生成类型不同，获得所述基本单元几何结构的方式不同，在自定义生成规则结构体的实施例中，所述基本单元的几何结构是自定义创建基本单元获得的。

在某些实施例中，所述基本单元的几何结构的获取方式包括以下至少一种：

在一种实现方式中，用户自定义创建基本单元以获得其几何结构。举例来说，用户可在建模环境中自行创建基本单元，由用户自行创建的基本单元的几何结构被记录以用于作为所述晶格要素中基本单元几何结构的参数取值。

在另一种实现方式中，在自定义晶格数据库中选定具有确定几何结构的基本单元；其中，所述自定义晶格数据库中的基本单元为用户在自定义创建历史中保存的基本单元。即，在用户自定义创建基本单元后，可选择是否保存，被确定保存的基本单元被保存于所述自定义晶格数据库，即可避免对同一几何结构的重复创建。在一些实施方式中，当所述晶格结构模型的生成类型包括预设规则结构体与自定义生成规则结构体，用于保存用户自定义的基本单元的所述自定义晶格数据库与保存有预设的晶格结构的所述晶格数据库还可以为同一数据库。

在某些实施方式中，所述晶格结构模型的生成类型确定为预设不规则结构体，所述晶格要素包括面片精度、拓扑类型、以及支杆半径中的至少一者；其中，所述拓扑类型是在预设的拓扑类型数据库中选定拓扑关系获得的。

所述拓扑类型用于确定用于创建晶格结构模型的原子间的拓扑关系，对于预设不规则结构体，形成晶格结构模型的单元间可满足一定的几何约束或力学约束，所述拓扑类型例如为单元间需满足的几何约束或力学约束。确定所述拓扑类型后，所述结构体创建模型可基于拓扑类型对应的原子间拓扑关系创建晶格结构模型。

所述拓扑类型是在预设的拓扑类型数据库中选定拓扑关系获得的，所述拓扑类型数据库中例如为具有确定拓扑关系的拓扑结构体，通过选择拓扑结构体以将该拓扑结构体对应的拓扑关系作为晶格要素中的取值；又或，所述拓扑类型数据库中包括用于表征拓扑关系的约束条件如算式，应理解的，所述拓扑结构体或算式均为拓扑关系的表现形式，所述拓扑类型数据库中包括预设的拓扑类型信息即可，因此，对于拓扑类型数据库用于供用户选择的具体表现形式，本申请不做限制。

在一实施例中，所述预设的拓扑类型数据库中的拓扑类型包括：仿真骨细胞结构、泰森多边形结构、树形结构、竹节结构、竹细胞结构、斐波拉契曲面网格、以及类石墨烯结构中的至少一种结构对应的拓扑类型。其中，所述斐波拉契曲面网格也包括斐波拉契球面网格。通过选择所述拓扑类型数据库中的拓扑结构体，以将所选定的拓扑结构体对应的拓扑关系确定为晶格要素的参数取值。例如，当用户确定的拓扑类型为泰森多边形，所述结构体创建模型即可获取泰森多边形对应的拓扑关系，以基于此拓扑关系创建原子模型及支杆。又如，当用户确定的拓扑类型为仿真骨细胞结构，所述结构体创建模型所获取的拓扑关系即为仿真骨细胞结构中细胞间连接的拓扑关系。

当然，应当说明的是，所述拓扑类型数据库中具体可预设的拓扑类型不以此为限，在此仅列举说明了几种具有良好应力性能的拓扑结构体，在实际应用中也可对所述拓扑类型数据库进一步扩展。

在一些实施方式中，所述晶格结构模型的生成类型确定为自定义生成不规则结构体，所述晶格要素包括面片精度。即，在以自定义生成不规则结构体的方式创建晶格结构模型时，所述结构体创建模型依据用于填充晶格结构模型的所述空间区域及面片精度自适应计算所述原子的描述及原子间的邻接关系，以生成晶格结构模型。

在上述各示例中，本申请提供了所述晶格结构模型的生成方法可设置的用于创建晶格结构的不同生成类型及对应的晶格要素，应当说明的是，所述结构体创建模型可在一种或多种生成类型下计算用于创建晶格结构模型的原子的描述及原子间的邻接关系，即，所述结构体创建模型可以是基于特定的晶格要素的参数类型即一种生成类型所对应的晶格要素计算原子的描述及原子间的邻接关系，也可以为在接收不同参数类型的晶格要素时均可计算原子的描述及原子间的邻接关系，以基于不同的需求确定晶格结构模型。

同时，在上述各示例中，本申请提供的晶格结构模型的生成方法，所述结构体创建模型可基于空间区域及晶格要素确定用于生成晶格结构模型的建模数据，所述的建模数据即原子的描述及原子间的邻接关系。当所述晶格要素的参数类别及参数取值不同时，以及当所述空间区域不同时，所述结构体创建模型可基于所获取的不同空间区域或/及晶格要素计算建模数据，由此确保了创建形式的高自由度；同时，由所述结构体创建模型在约束条件(即所述空间区域及晶格要素)下计算建模数据，可避免以确定的例如用户自定义的或预设的参数取值直接建模造成的晶格结构模型应力性能不佳、适应性不足的问题。

在本申请提供的各实施例中，所述原子的描述用于说明待创建的晶格结构模型中原子的属性，所述原子的描述可理解为一种信息或数据，包括原子半径及原子的空间位置；每一原子与其周边原子的邻接关系(在本申请中也作原子间邻接关系)可用于描述连接原子的支杆，所述结构体创建模型计算获得的原子的描述及原子间的邻接关系可视为获得用于创建晶格结构模型的参数及取值。

基于所获得所述原子的描述及原子间的邻接关系即可进行晶格结构模型的创建，请继续参阅图1，在步骤S11中，调用预设的结构体创建模型，以使所述结构体创建模型基于所述晶格要素及空间区域获取用于创建所述晶格结构模型的若干个原子的描述，以及确定每一原子与其周边原子的邻接关系，以形成所述晶格结构模型；其中，所述原子的描述包括原子半径以及原子空间位置，所述邻接关系用于生成连接原子的支杆。

对于具体的由原子的描述及原子间的邻接关系生成模型的过程或步骤，本申请不做限制；应当理解，当确定了用于形成模型的建模数据后，依据建模数据如何进行创建晶格结构模型是相关技术人员可获知的。例如，对于建模过程是先形成原子模型后形成支杆模型，还是基于建模数据形成晶格结构模型整体，又或是形成一初始模型后基于所述结构体创建模型计算的建模数据进行调整，本申请不做限制。

同时，对于所述结构体创建模型与建模环境是否要设置于同一系统中，本申请不做限制；例如在一种实施例中，所述结构体创建模型获得原子的描述及原子间的邻接关系后，由形成所述建模环境的建模系统中的生成模块以此数据进行晶格结构模型的创建；在另一实施例中，调用所述结构体创建模型的设备与设有所述建模系统的设备为通信连接，所述结构体创建模型基于获得的空间区域及晶格要素信息计算建模数据，所述建模系统依据建模数据进行建模；又如在一实施例中，所述结构体创建模型存储于设置有建模系统的设备中以供建模系统调用结构体创建模型，结构体创建模型由建模系统中的功能模块调用。

为进一步说明本申请的生成方法的可实现的技术效果，还提供了以下实施例：

在某些实施方式中，所述原子半径的获取方式包括以下至少一种：

在确定原子半径的一实现方式中，所述结构体创建模型基于晶格要素计算获取原子半径，其中，所述原子半径与原子支杆连接数、支杆半径、以及支杆连接角度中的至少一者有关。

当所述晶格要素中的参数不包括所述原子半径，例如在一种示例中，所述晶格结构模型的生成类型为预设规则结构体，所述晶格要素包括面片精度、基本单元的几何结构、基本单元尺寸、以及基本单元支杆半径；结构体创建模型基于所获取的晶格要素以及所定义的空间区域计算原子半径；由所述基本单元的几何结构可确定原子支杆连接数及支杆连接角度，所述结构体创建模型基于原子支杆连接数、支杆半径、以及支杆连接角度中的至少一者确定原子半径。

在某些实施例中，所述原子半径被设置为大于支杆半径，由此令支杆与原子链接处的过渡更为平滑，避免链接处呈尖锐状造成的结构体成型后的应力集中。请结合参阅图3a及图3b，分别显示为本申请的生成方法中用于创建晶格结构模型的单元在不同实施例中的结构示意图，如图所示，令基本单元中原子半径大于支杆半径，即可令支杆与原子链接处形成圆角过渡，有益于增加晶格结构模型对应力传播分散的性能，增加结构强度。其中，在图3a所示视图中晶格结构模型的单元中原子半径与支杆半径的比值小于图3b视图中晶格结构模型的单元中原子半径与支杆半径的比值，通过令所述原子半径与支杆半径的比值在预设的范围内，有益于消除应力集中并确保所述晶格结构模型不同部位的强度。

所述结构体创建模型还可基于原子连接的支杆数、支杆角度计算原子半径，一般来说，可将所述原子支杆连接数与原子半径设置为正相关，结构体创建模型基于所获取的原子支杆连接数计算原子半径；所述结构体创建模型又或可通过原子连接的支杆角度判断原子与支杆链接处形成尖锐过渡的可能性，又或计算预测原子与支杆链接处的应力性能，由此确定原子半径。

在确定原子半径的另一实现方式中，所述结构体创建模型获取晶格要素中自定义的基本单元的原子半径。

当所述晶格要素中的几何参数包括原子半径，所述结构体创建模型可基于晶格要素中原子半径的取值确定用于创建晶格结构模型的原子半径。在一实施例中，所述结构体创建模型例如可直接采用晶格要素中原子半径的取值；例如，当创建所述晶格结构模型的生成类型为自定义生成规则结构体，由用户自定义赋值晶格要素中的原子半径，结构体创建模型将用户赋值的原子半径确定为用于创建晶格结构模型的原子半径。

在另一实施例中，所述结构体创建模型还可基于晶格要素中原子半径的取值，以及晶格要素中支杆半径、原子支杆连接数、以及支杆连接角度中的至少一者判断晶格结构的应力性能，以确定对晶格要素中的原子半径的调整量。

在确定原子半径的又一实现方式中，所述结构体创建模型在所述空间区域内自适应计算原子半径。

例如，在创建晶格结构模型的生成类型为自定义生成不规则结构体的实施例中，所述晶格要素中包括面片精度，所述结构体创建模型即基于预设的面片精度及确定的所述空间区域自适应计算用于创建的晶格结构模型的原子半径。又如，当创建晶格结构模型的生成类型为预设不规则结构体，所述晶格要素面片精度、拓扑类型、以及支杆半径中的至少一者；结构体创建模型由所获取的晶格要素及空间区域自适应计算确定原子半径。

所述结构体创建模型自适应计算原子半径的方式例如可通过预测晶格结构模型的应力性能以确定符合性能要求的原子半径。其中，预测所述晶格结构模型的应力性能的方式可通过确定的约束条件进行，即在确定的空间区域以及晶格要素下预测晶格结构模型的应力性能，由此计算确定原子半径的取值。

由所述结构体创建模型计算确定的原子的描述包括原子半径以及原子空间位置，在某些实施方式中，所述原子的空间位置的确定方式包括以下至少一种：

在一确定方式中，调用所述结构体创建模型，以确定所述生成类型为预设规则结构体或自定义规则结构体，基于晶格要素中基本单元的几何结构确定单个原子空间位置。

当待创建的晶格结构模型为规则结构体，所述晶格结构模型即为由基本单元规则排列形成，通过所述晶格要素中基本单元的几何结构可确定原子间的位置关系，所述结构体创建模型基于基本单元的几何结构，确定在待创建晶格结构模型的空间区域内的每一原子的空间位置。

在某些实施方式中，所述结构体创建模型还可基于所述空间区域的形态对空间区域内原子空间位置进行调整，例如在所述空间区域的轮廓突变处，为使得待创建的晶格结构模型充分填充至所述空间区域内，可在所述基本单元几何结构的基础上调整原子空间位置，以令生成的晶格结构模型中部分区域呈扭曲或压缩、拉伸等变形以适应待填充的空间区域的轮廓。

在另一确定方式中，调用所述结构体创建模型，以确定所述生成类型为预设不规则结构体，获取所述晶格要素中原子间的拓扑关系以确定单个原子空间位置。

如前述实施例，所述拓扑类型可确定用于创建晶格结构模型的原子间的拓扑关系，对于预设不规则结构体，形成晶格结构模型的单元间可满足一定的几何约束或力学约束，所述拓扑类型例如为单元间需满足的几何约束或力学约束。所述晶格要素中包括预设的拓扑类型，结构体创建模型即可确定在预设的拓扑类型下原子间的位置关系应当满足的几何约束或力学约束，由此确定待填充的空间区域内每一原子的空间位置。

在又一确定方式中，调用所述结构体创建模型，以确定所述生成类型为自定义不规则结构体，在所述空间区域内计算原子空间位置。

当创建晶格结构模型的生成类型为自定义不规则结构体，所述结构体创建模型由待填充的空间区域及晶格要素计算原子空间位置，例如可通过所述空间区域的轮廓、以及确定分布于所述空间区域中不同区域的原子疏密确定每一原子空间位置。

在某些实施方式中，所述结构体创建模型可用于通过计算预测空间区域内待创建的晶格结构模型的受力状态以确定空间区域内的原子空间位置。

所述结构体创建模型计算确定的建模数据中还包括每一原子与其周边原子的邻接关系，在本申请提供的实施例中也称作原子间邻接关系。

请参阅图4，显示为本申请的晶格结构模型的生成方法在一实施例中结构体创建模型确定每一原子与其周边原子的邻接关系的流程示意图，包括：

在步骤S111中，确定所述空间区域内原子间的拓扑关系；所述原子间的拓扑关系是用于描述所述原子间的连接方式需满足的几何约束或力学约束；当所述晶格结构模型的类型不同，对应的拓扑关系不同；例如，当所述晶格结构模型为规则结构体，则原子间的连接方式是以基本单元的几何结构为几何约束，通常的，当基本单元的几何结构确定后，原子基于基本单元的几何结构形成与周边原子的连接关系；又如，当所述晶格结构模型为不规则结构体，所述原子间的连接方式是以预设的拓扑类型为约束或以结构体创建模型计算确定的拓扑关系为约束的，在此情形下，结构体创建模型基于拓扑类型确定的几何约束或力学约束进一步确定与周边原子的连接关系。

在某些实施方式中，步骤S111中所述拓扑关系的确定方式包括以下步骤：

调用所述结构体创建模型，以确定所述生成类型为预设规则结构体，在单个原子所处空间位置为中心的预设距离范围内查找周边原子；基于晶格要素中基本单元的几何结构确定单个原子与所述预设距离范围内的周边原子的拓扑关系。

即，当所述结构体创建模型确定生成类型为预设规则结构体时，获取该生成类型所对应的晶格要素例如基本单元几何结构、基本单元尺寸、支杆半径等。对每一原子，以其所处的空间位置为中心，查找距离中心为预设范围内的周边原子，并基于所述基本单元几何结构确定单个原子与周边原子的拓扑关系。

在一实施方式中，所述预设距离范围的确定方式包括以下步骤：确定一原子为目标原子，由所述晶格要素中基本单元尺寸确定目标原子所连接的支杆长度；基于所述支杆长度确定以目标原子为中心的预设距离范围。

如前述实施例，当所述晶格结构模型的生成类型为预设规则结构体，则晶格要素中可包括基本单元尺寸，所述基本单元尺寸可用于确定基本单元中的支杆长度，通过确定的支杆长度确定目标原子用于查找周边原子的预设距离范围，而无需对空间区域内的原子进行历遍查找。

举例说明由所述支杆长度确定预设距离范围的方式，在一实现方式中，可将所述支杆长度设置为预设距离范围，即对每一目标原子，仅需查找与目标原子的距离为支杆半径长度处的原子，后续所查找到的周边原子确定与目标原子间的拓扑关系；应当理解，所述支杆长度通常为一确定的数值，在另一实现方式中，将所述支杆长度确定为一基准距离，由此确定可用于查找周边原子的预设距离范围，例如将所述支杆长度定义为1单位长度，对应的查找距离目标原子0.9～1.1单位长度内的范围中的周边原子，由此基于基本单元的几何结构确定目标原子与所查找到的周边原子的拓扑关系；当然，在此仅为提供了通过支杆长度确定查找周边原子的方式，以此可减小确定拓扑关系所需的计算力，但前述由所述支杆长度与预设距离范围的数值对应关系仅为示例，本申请对此不作限制，例如，也可对目标原子查找距离其所处位置为0.8～1.2倍支杆长度的范围内周边原子。

在某些实施方式中，步骤S111中所述拓扑关系的确定方式包括以下步骤：调用所述结构体创建模型，以确定所述生成类型为预设不规则结构体，将晶格要素中的拓扑类型确定为原子间的拓扑关系。

当所述生成类型为预设不规则结构体，所述晶格要素中包括单元的拓扑类型，在此示例中，所述结构体创建类型可将所述拓扑类型确定为原子间的拓扑关系。所述的原子间的拓扑关系与拓扑类型均是用于描述原子间的连接方式需满足的几何约束或力学约束。

在某些实施方式中，步骤S111中所述拓扑关系的确定方式包括以下步骤：调用所述结构体创建模型，以确定所述生成类型为自定义生成规则结构体，在自定义创建晶格结构的基本单元的过程中记录基本单元的几何结构，基于所述几何结构确定单个原子与其周边原子的拓扑关系。即，当晶格结构模型的生成类型是为用户自定义规则结构体的基本单元时，可将用户创建的基本单元的几何结构确定为待创建的晶格结构模型中原子间需满足的几何约束，例如，将单个原子与其周边原子的拓扑关系确定为和基本单元中原子和支杆的几何关系一致。在此设置下，用户对要创建的晶格结构模型享有较高的自定义的自由度。

在某些实施方式中，步骤S111中所述拓扑关系的确定方式包括以下步骤：调用所述结构体创建模型，以确定所述生成类型为自定义生成不规则结构体，单个原子在所处空间位置处以预设查找规则查找周边原子以构建原子间的拓扑关系；其中，所述查找规则以原子距离、原子间夹角的至少一者确定查找优先级；确定原子群包络形状以自适应调整所述原子间拓扑关系。

当所述晶格结构模型的生成类型确定为自定义生成不规则结构体，如前述实施例，所述结构体创建模型可自适应计算所述空间区域内的原子半径及原子空间位置；在确定原子空间位置后，确定每一原子与周边原子进行连接需满足的拓扑关系，其中，所述的周边原子可通过以预设查找规则限定，如此每一原子无需与空间区域内每一原子历遍判断是否需建立连接，本申请即在此提供了一种可快速确定拓扑关系并可减小对邻接关系的计算量的实现方式。其中，所述查找规则是以原子距离、原子间夹角的至少一者确定查找优先级，例如，将一原子确定为目标原子，以目标原子所处位置为查找中心，以由近到远的方式确定原子周边的原子集群；又如，所述结构体创建模型还可通过原子间的夹角确定对目标原子查找周边原子的优先级，例如可对目标原子设定为优先在一系列角度方向或一定角度范围内查找周边原子。

所述结构体创建模型对单个原子以预设查找规则获得周边原子信息后，对目标原子与周边原子构建初始的拓扑关系，并确定单个原子与周边原子形成的原子群包络形状以调整初始的拓扑关系。所述原子群包络形状可用于表征单个原子与周边原子以初始的拓扑关系进行连接的几何形状，所述结构体创建模型可判断所述原子群包络形状的应力性能，由此对初始的拓扑关系进行调整以获得满足应力需求的拓扑关系。

请继续参阅图4，在确定所述空间区域内原子间的拓扑关系后，在步骤S112中，基于所述原子间的拓扑关系判断每一原子在其所处空间位置处与周边原子的连接状态以获得邻接关系。在本申请提供的各实施例中，所述邻接关系是待创建晶格结构模型的原子间的连接关系，由所述连接关系可确定原子间是否生连接杆即支杆以及生成的支杆的连接角度。因此，确定所述邻接关系以及支杆半径后，即可生成确定的支杆模型。

应当理解，所述拓扑关系可用于确定原子的连接方式应当满足的几何约束或力学约束，在一些实施例中，在获得原子间的拓扑关系时不能完全确定晶格结构模型中的支杆模型，例如，当所述拓扑关系为泰森多边形对应的拓扑关系，则单个原子与周边原子的连接方式并不是唯一的，因此，基于所述拓扑关系，所述结构体创建模型还需判断每一原子与其周边原子是否连接以及连接的角度，由此获得确定的邻接关系。

在某些实施例中，所述结构体创建模型包括力学模型，用于计算待创建的晶格结构的力学性能以调整所述晶格结构模型。

所述力学模型可用于评价或预测待创建的晶格结构模型的力学性能，由此确定所述晶格结构模型中参数的取值是否是要调整以及对应的调整量。其中，所述晶格结构模型的力学性能可以为在一定的受力状态下的强度或缓冲力，例如在确定在所述空间区域轮廓上的载荷后计算所述晶格结构模型的强度，所述的强度例如抗扭转、抗拉、抗剪切强度等，以及在所述空间区域被对集中应力的传播或扩散能力(也可视为抗冲击的缓冲力)。

在某些实现方式中，所述力学模型包括载荷模型以及应力响应模型。即，所述结构体创建模型中的力学模型可对所创建的晶格结构模型施加载荷并测定在载荷下晶格结构模型的应力响应，所述的应力响应例如可由晶格结构模型在受力状态下的变形过程确定，通过监控晶格结构模型的变形过程确定晶格结构模型的力学性能，以确定是否调整模型的参数取值及对应的调整量。

在某些实现方式中，所述力学模型通过调整原子半径、原子空间位置、原子间的拓扑关系、支杆半径、基本单元尺寸、基本单元的几何结构中的至少一者调整所述晶格结构模型。

在此，所述结构体创建模型所确定的晶格结构模型参数为其几何参数，对应的，所述力学模型对晶格结构模型的调整对通过调整几何参数的取值以实现，例如所列举的原子半径、原子空间位置、原子间拓扑关系、支杆半径、支杆长度(即基本单元尺寸)、基本单元几何结构等，应理解的，通常多个几何参数(如在此列举的几何参数)均可影响晶格结构的力学性能，通过确定影响晶格结构模型力学性能的多个几何参数，所述力学模型可调整多个几何参数中的至少一者，以获得可表现预设力学性能的晶格结构模型。

在某些实施方式中，所述晶格结构模型的生成方法还包括基于所述原子的描述建立原子模型步骤，包括：基于所述原子的描述中的原子半径以及原子空间位置创建一多面体；对所述多面体进行迭代以获得在预设面片精度下的原子模型。

在所述结构体创建模型确定所述原子的描述后，基于原子的空间位置及原子半径即可生成原子的模型；其中，面片精度用于确定所创建的原子模型的表面精度。为获得在预设面片精度下的原子模型，在一示例中创建原子模型的过程为在确定的原子空间位置处创建一多面体，而后对所述多面体进行迭代以获得预设面片精度的原子模型，所述的迭代即逐渐增加多面体的面数以令原子模型表面逐渐逼近预设的面片精度。

某些实施例中，所述正多面体的面数为20以上，即为大于或等于20的正整数。在此，本申请的发明人发现，将所述原子模型的初始模型设置为面数大于等于20的正多面体，而后对此正多面体进行迭代，如此有益于得到满足预设面片精度的原子模型、提高创建原子模型的效率。当然，由原子半径及原子空间位置建立一原子模型具有多种实现方式，对此本申请不做限制。

所述的创建原子模型的步骤可以为确定每一原子与其周边原子的邻接关系前，又或为在确定原子间邻接关系后，在不同阶段创建所述原子模型的实施方式类似，此处不作赘述；应当说明的是，在先建立原子模型后计算原子间邻接关系的实施例中，原子间的距离及夹角可以藉由所述建模系统实现，例如由建模系统中测量工具确定原子模型间的位置关系；在先计算原子间邻接关系而后建立原子模型的实施例中，可通过原子的描述及原子的空间位置(例如以空间坐标表示)及原子半径计算原子与周边原子的距离及夹角。

在某些实施方式中，所述晶格结构模型的生成方法还包括基于所述邻接关系生成支杆模型的步骤，请参阅图5，显示为本申请的晶格结构模型的生成方法在一实施例中生成支杆模型的流程示意图。

如图所示实施例，本申请在此提供了一种在生成原子模型后创建支杆模型，以使得支杆与原子模型的链接处无尖锐形状呈圆滑过渡，减小晶格结构模型应力集中的实现方式。

在步骤S120中，调用所述结构体创建模型，以使所述结构体创建模型基于邻接关系对原子模型建立支杆接口；

当所述原子间的邻接关系确定后，每一原子确定了与周边原子的连接关系及连接角度，也即确定每一原子上连接的支杆数以及支杆的方向。基于所述邻接关系，在所述原子模型上建立支杆接口。所述支杆接口为支杆模型在与原子模型连接处的接口，将支杆接口沿支杆方向延伸至连接到另一支杆接口，即可形成支杆模型，即每一支杆模型对应两个支杆接口，分别连接于支杆模型需连接的两个原子模型上。

在某些实现方式中，所述结构体创建模型基于邻接关系对原子模型建立支杆接口的方式包括以下步骤：

在步骤S1201中，确定原子模型表面与待创建的支杆模型的交接面，在所述原子模型表面形成以所述交接面的区域表征的孔洞；其中，所述交接面基于所述邻接关系及支杆半径确定。

所述原子模型为基于原子空间位置与原子半径确定的且表面以面片(网格)拟合的球体模型，在步骤S1201中，基于所述邻接关系确定原子模型上的支杆连接处即原子模型表面与待创建的支杆模型的交接面，令所述交接面对应的区域形成孔洞以基于所述孔洞形成支杆接口。在此，形成所述孔洞的方式例如为将所述交接面对应的区域上所拟合的面片剔除。

所述交接面基于所述邻接关系及支杆半径确定，应当理解，所述邻接关系确定了所述交接面的位置，所述支杆半径确定了交接面的具体区域。在此，确定所述支杆半径的方式包括以下至少一种：

在一实现方式中，所述结构体创建模型获取所述晶格要素中预设的支杆半径；当所述晶格要素中的几何参数包括支杆半径，所述结构体创建模型可将晶格要素中已赋值的支杆半径确定为待创建的支杆模型的支杆半径。例如当采用以预设规则结构体或自定义生成规则结构体的方式创建晶格结构模型时，所述晶格要素例如可设置为包括支杆半径，在实施场景中，可由用户对支杆半径赋值，结构体创建模型基于用户确定的支杆半径取值创建支杆模型。

在另一实现方式中，所述结构体创建模型基于所获取的晶格要素，在所述空间区域内计算获取待创建的晶格结构模型的支杆半径。在某些实施方式中，当所述结构体创建模型获取的晶格要素中不包括所述支杆半径，结构体创建模型可自适应确定所述支杆半径，例如在确定原子半径及原子上的支杆连接数后确定支杆半径。例如，当所述晶格结构模型是为自定义生成不规则结构体，对应的所述晶格要素不包括支杆半径，则由所述结构体创建模型自适应计算支杆半径。

在步骤S1202中，将所述孔洞边缘的点映射并移动至远离原子模型表面的截面边缘以形成所述支杆接口。

所述孔洞边缘即由支杆与原子的交接面确定的轮廓线，所述截面边缘为待创建的支杆模型的一个截面轮廓，通常的，所述截面边缘与所述孔洞边缘具有相似性，例如当所述支杆截面呈圆形，所述截面边缘与所述孔洞边缘均可投影至一圆形上。因此，所述的远离原子模型表面的截面边缘与所述孔洞边缘具有可映射的关系，其中，所述孔洞边缘是位于原子模型表面，所述截面边缘与所述原子模型呈相离状态，将所述孔洞边缘的点映射并移动至所述截面边缘，即获得了对所述孔洞边缘的拉伸效果，由此形成所述支杆接口。

在步骤S121中，对连接有所述支杆接口的原子模型进行滤波以实现去尖锐处理。

通常的，晶格结构模型中原子与支杆连接处容易形成尖锐拐角以使得晶格结构易发生断裂等现象，通过对连接有所述支杆接口的原子模型进行滤波，即可令所述原子模型与支杆模型的连接处获得圆滑的过渡，避免应力集中，也即实现所述的去尖锐处理。在某些场景中，所述的去尖锐处理也可以为令连接有支杆结构的原子模型的表面平滑度提高以减小模型表面的曲率突变，所述表面平滑度提高可以是提高模型整体的平均平滑度或局部平滑度。同时，在本申请提供的实施例中，可将所述原子半径确定为大于支杆半径，由此令支杆与原子的连接处呈为弧面过渡，如此避免了支杆与原子连接处呈尖锐过渡，并可进一步优化晶格结构的强度。

其中，所述滤波的方式包但不限于为低频带通滤波、三维滤波、高斯滤波、以及点云滤波等，用以实现对模型表面的顺滑处理。在一场景中，对连接有所述支杆接口的原子模型进行滤波藉由滤波器实现，所述滤波器可以是由建模系统调用，在另一场景中，所述滤波过程可藉由结构体创建模型实现。当然，具体实现滤波的方式不以此为限，同时，所述的滤波也可替代为其他操作，例如藉由光顺算法对模型表面进行去尖锐的处理。

在步骤S122中，基于原子间的邻接关系连接原子间的支杆接口，以形成以预设邻接关系连接原子的支杆模型。

基于所述邻接关系，将同一支杆对应的分别连接于两个原子上的支杆接口进行连接，由此形成以预设邻接关系连接原子的支杆模型。应当理解，在所述空间区域内确定了每一原子模型以及以预设邻接关系连接原子的支杆模型后，即获得了晶格结构模型。

应当说明的是，在图5所示实施例中，步骤S121与步骤S122的先后关系本申请不做限制，在此是说明如何获得支杆模型与原子模型连接处呈光滑过渡的实施方式，在一些场景中，在连接支杆接口形成支杆模型后对原子模型和支杆模型进行滤波也可实现相同的效果；但由本申请在先执行步骤S121后执行步骤S122的实施方式中，可减小滤波所需的计算量(处理量)或简化滤波操作。

综上所述，本申请第一方面提供的晶格结构模型的生成方法，在建模环境中确定一空间区域及用于创建晶格结构模型的晶格要素后，调用结构体创建模型基于所获取的空间区域及晶格要素确定用于创建晶格模型的原子的描述及原子间的邻接关系；其中，所述空间区域的范围、或晶格要素中包括的参数及参数取值并不限定为固定值，即由所述结构体创建模型生成晶格结构的方式在实际使用场景中用户具有较高的自由度，且适应性强，即可满足多种生产场景的需要。

同时，所述结构体创建模型在获取待创建晶格结构的空间区域及晶格要素后，确定用于创建晶格结构的原子的描述以及用于生成连接原子的支杆的邻接关系；应当理解，所述原子的空间位置及邻接关系即晶格结构的基本单元几何结构或晶格结构中单元间拓扑关系相关。如此，本申请的生成方法中由所述结构体创建模型生成的晶格结构模型可基于不同的应用场景确定约束条件(即所述的空间区域与晶格要素)，由此生成具有预期的良好应力性能的晶格结构；其中所述的应力性能可包括将晶格结构模型铸造成型过程中表现的性能以及经制造成型后的晶格结构在使用中表现的性能；在一些实施例中，通过确定晶格结构模型中不同几何参数之间的关系，例如令原子半径与支杆半径的关系，进一步提升晶格结构模型的应力性能。在此，本申请提供的晶格结构模型的生成方法可获得几何结构优化的晶格结构模型，有助于晶格结构的制造成型及使用。

同时，本申请还提供了通过确定创建晶格结构模型的生成类型以及对应的晶格要素以生成晶格结构模型的实施例，其中，所述的生成类型可以为一种或多种，给用户预留了创建模型的自由度，在一些示例中令所述晶格要素的参数类别与所述生成类型具有对应关系，可简化用户在使用中的操作；当以不同生成类型创建的晶格结构模型，所述结构体创建模型均可确定原子的描述及原子间的邻接关系，由此实现对晶格结构模型性能的监控。

本申请在一些实施例中还提供了对所述原子的描述以及原子间的邻接关系的确定方法，以在保证创建精度的同时减小计算力，使得实际使用中创建晶格结构模型的效率提高。

本申请在第二方面还提供了一种晶格结构模型的生成系统，包括：参数设置单元，设置用于创建所述晶格结构模型的晶格要素；以及模型生成单元，在建模环境中确定一空间区域以及用于创建所述晶格结构模型的晶格要素后，所述模型生成单元调用如本申请第一方面提供的任一实施方式所述的结构体创建模型，以使所述结构体创建模型基于所述晶格要素及空间区域获取用于创建所述晶格结构模型的若干个原子的描述，以及确定每一原子与其周边原子的邻接关系，以形成所述晶格结构模型；其中，所述原子的描述包括原子半径以及原子空间位置，所述邻接关系用于生成连接原子的支杆。

在某些实施方式中，所述晶格结构模型的生成系统中的各单元可以是软件模块，该软件模块还可为配置在基于编程语言的软件系统中。所述软件模块可由电子设备的系统提供，在某些实施例中，所述电子设备例如为装载有APP应用程序或具备网页/网站访问性能的电子设备，所述电子设备包括存储器、存储器控制器、一个或多个处理单元(CPU)、外设接口、RF电路、音频电路、扬声器、麦克风、输入/输出(I/O)子系统、显示屏、其他输出或控制设备，以及外部端口等组件，这些组件通过一条或多条通信总线或信号线进行通信。所述电子设备包括但不限于如台式电脑、笔记本电脑、平板电脑、智能手机、智能电视等个人计算机。所述电子设备还可以是由带有多个虚拟机的主机和对应每个虚拟机的人机交互装置(如触控显示屏、键盘和鼠标)所构成的电子设备。

在某些实施方式中，所述晶格结构模型的生成系统获取晶格要素对应的参数取值、基于所述晶格要素以及建模环境中确定的空间区域进行计算以确定用于创建晶格结构模型的原子的描述以及原子间邻接关系的功能模块可以由各种类型的设备(如终端设备、服务器、服务器集群、或云服务器系统)，又或如处理器等计算资源、通信资源(如用于支持实现光缆、蜂窝等各种方式通信)协同实现。

所述云服务器系统可以根据功能、负载等多种因素布置在一个或多个实体服务器上。其中，当分布在多个实体服务器时，所述服务端可以由基于云架构的服务器组成。例如，基于云架构的服务器包括公共云(Public Cloud)服务端与私有云(Private Cloud)服务端，其中，所述公共或私有云服务端包括Software-as-a-Service(软件即服务，SaaS)、Platform-as-a-Service(平台即服务，PaaS)及Infrastructure-as-a-Service(基础设施即服务，IaaS)等。所述私有云服务端例如阿里云计算服务平台、亚马逊(Amazon)云计算服务平台、百度云计算平台、腾讯云计算平台等。所述服务端还可以由分布的或集中的服务器集群构成。例如，所述服务器集群由至少一台实体服务器构成。每个实体服务器中配置多个虚拟服务器，每个虚拟服务器运行所述生成系统中的至少一功能模块，各虚拟服务器之间通过网络通信。

所述网络可以是因特网、移动网络、局域网(LAN)、广域网(WLAN)、存储局域网(SAN)、或者一个或多个内部网等，或其适当组合，本申请实施例对客户端、服务端的种类，或者发布者终端与服务器之间、响应者终端与服务器之间通信网络的类型或协议等在本申请中均不做限定。

请参阅图6，显示为所述晶格结构模型的生成系统20在一实施例中的简化示意图。如图所示，所述生成系统包括参数设置单元21以及模型生成单元22。

其中，所述参数设置单元21用于获取用于创建所述晶格结构模型的晶格要素，对应的获取方式可参照本申请第一方面提供的实施例，例如，所述参数设置单元21可用于获取一种或多种生成类型对应的晶格要素。在一些使用场景中，在建模环境中调用所述参数设置单元21即可令用户对参数设置单元确定的晶格要素进行赋值，由此可令所述模型生成单元22所调用的结构体创建模型获取晶格要素中各参数对应的参数取值。所述结构体创建模型被调用，即可基于所获取的空间区域及晶格要素计算确定用于创建晶格结构模型的原子的描述及原子间的邻接关系。

在一些实施例中，本申请在第二方面提供的晶格结构模型的生成系统20在实际场景中例如为插件、SDK(Software Development Kit，软件开发工具包)、API(ApplicationProgramming Interface，应用程序编程接口)、或框架等，将所述插件、SDK、API或框架提供至服务端或电子设备，可令所述服务端或电子设备的建模环境中实现所述参数设置单元21及模型生成单元22的功能，即可实现本申请第一方面所述的晶格结构模型的生成方法。在呈现形式上，所述生成系统例如可扩展建模系统中的功能模块，通过与所述建模系统的交互，还可提供用户采用所述晶格结构模型的生成方法创建晶格结构模型的界面或其他交互渠道，以令用户可定义晶格要素中参数取值，由所述结构体创建模型计算获得的原子的描述以及原子间的邻接关系，可用于在建模环境中实现对晶格结构模型的创建。

在一些实施例中，本申请在第二方面提供的晶格结构模型的生成系统20中各单元可嵌入至电子设备APP中，所述电子设备的APP可从电子设备存储介质中或与电子设备网络通信的其他设备、服务器等中获取所述的晶格要素的参数取值以及所述空间区域以计算待创建的晶格结构模型的建模数据(即所述原子的描述以及原子间的邻接关系)。在计算所述建模数据的过程中，在一些示例中；所述生成方法可以是藉由用于配置所述生成系统20的电子设备提供的计算资源实现，在另一些示例中，执行计算所需的计算资源还可分配至与所述设备网络通信的终端设备、服务器、云服务器系统、或处理器等；同时，计算过程中所述生成系统20生成的原子的描述及原子间邻接关系可在所述设备本地存储，也可传送至所述设备网络通信的终端设备、服务器、云服务器系统、或处理器等，还可提供至其他应用程序或模块使用。

在一些实施例中，本申请在第二方面提供的晶格结构模型的生成系统20为运行于服务器端的软件模块，所述服务器端还可以为多个服务器构成的分布式、并行计算平台，在使用场景中，可将所需的晶格要素的参数值以及空间区域上传平台以执行对原子的描述以及原子间邻接关系的计算过程。所述服务器端可基于服务器端的存储介质中的存储数据、或来自与服务器端通信的其他设备的数据执行计算过程，由此计算获得的原子的描述以及原子间邻接关系可由服务器端进行存储，还可提供至其他应用程序或模块使用以用于创建晶格结构模型。

本申请在第三方面还提供了一种晶格结构模型的建模系统，请参阅图7，显示为本申请第三方面提供的建模系统在一实施例中简化示意图。

如图所示，所述建模系统30包括参数设置模块31以及模型生成模块32，所述参数设置模块31用于在建模环境中确定用于创建的晶格结构的空间区域以及设置用于创建所述晶格结构模型的晶格要素。

所述模型生成模块32调用如本申请第一方面的任一实施方式所述的结构体创建模型，以使所述结构体创建模型基于参数设置模块32获取的晶格要素及空间区域计算用于创建所述晶格结构模型的若干个原子的描述，以及确定每一原子与其周边原子的邻接关系，以形成所述晶格结构模型；其中，所述原子的描述包括原子半径以及原子空间位置，所述邻接关系用于生成连接原子的支杆。

在一些实施场景中，所述建模系统30还包括用于实现建模功能的建模模块，例如对创建、修改待填充模型，以及基于原子的描述以及原子间的邻接关系创建晶格结构模型的功能模块。所述建模模块可设置为与所述参数设置模块31以及模型生成模块32连接，以将建模环境中创建的模型参数提供至所述参数设置模块31及模型生成模块32，又或基于所述模型生成模块32确定的建模数据实现模型创建。

在某些实施方式中，所述建模系统30还包括显示模块，用于显示所述晶格结构模型的创建过程，例如在建模环境中确定空间区域、对晶格要素中各参数赋值、基于计算确定的原子的描述以及原子间的邻接关系在所述空间区域内填充晶格结构模型的过程。在某些实施场景中，所述显示模块还可用于预览显示待创建的晶格结构模型。

所述显示模块可用于提供用户界面或调用其他具有用户界面的应用程序，以实现用户与晶格结构模型创建过程的交互。例如，所述显示模块基于接收的指令可显示对晶格要素进行赋值的界面，以供用户自定义晶格要素的参数值。

所述显示模块可通过电子设备中的图形模块及显示其控制器实现，所述图形模块包括用于在显示屏上呈现和显示图形的各种已知软件组件。注意术语“图形”包括可以显示给用户的任何对象，包括但不局限于文本、网页、图标(例如包括软按键在内的用户界面对象)、数字图像、视频、动画等等。显示屏例如为触摸屏，在设备与用户之间同时提供输出接口和输入接口。触摸屏控制器接收/发送来自/去往触摸屏的电信号。该触摸屏则向用户显示可视输出。这个可视输出可以包括文本、图形、视频及其任意组合。

本申请在第四方面还提供了一种前处理系统，所述前处理系统可以是配置于分层设备中，所述分层设备可以是众多通用或专用的计算系统如：个人计算机、服务器计算机、手持设备或便携式设备、平板型设备、多处理器系统、基于微处理器的系统、置顶盒、可编程的消费电子设备、网络PC、小型计算机、大型计算机等。在一些示例中，所述前处理系统中各功能模块可嵌入至电子设备APP中，所述电子设备的APP可从电子设备存储介质中或与电子设备网络通信的其他设备、服务器等中获取所述的晶格要素的参数取值以及所述空间区域以计算待创建的晶格结构模型的建模数据(即所述原子的描述以及原子间的邻接关系)。

所述前处理系统可以为应用于3D打印的前处理系统，其中，3D打印是快速成型技术的一种，通常是以数字模型文件为基础，运用粉末状金属、塑料和树脂等可粘合或固化的材料，通过逐层打印的方式来构造物体。其中，所述的数字模型即包括了待打印构件的三维模型信息，所述的三维模型信息是为创建待打印构件模型后对其分层切片处理的获得的多个分层数据，打印设备依据接收的分层数据，将打印基准面处的光固化材料依分层图像及分层层高固化为一图案固化层，并重复上述步骤以在构件平台上形成经图案固化层累计的打印结构。

本申请第四方面提供的前处理系统即可实现对以本申请第一方面提供的任一实施方式生成晶格结构模型，并对所生成的晶格结构模型进行分层处理以获得可供打印设备使用的分层数据。

请参阅图8，显示为本申请在第四方面提供的前处理系统在一实施例中的简化示意图。如图所示，所述前处理系统40包括参数设置模块41、模型生成模块42、以及分层处理模块43。

所述参数设置模块41用于在建模环境中确定用于创建晶格结构的空间区域；以及设置用于创建所述晶格结构模型的晶格要素。

所述模型生成模块42调用如本申请第一方面提供的任一实施方式所述的结构体创建模型，以使所述结构体创建模型基于所述晶格要素及空间区域获取用于创建所述晶格结构模型的若干个原子的描述，以及确定每一原子与其周边原子的邻接关系，以形成所述晶格结构模型；其中，所述原子的描述包括原子半径以及原子空间位置，所述邻接关系用于生成连接原子的支杆。

在某些实施方式中，所述模型生成模块42调用的结构体创建模型被存储于与配置有所述前处理系统的电子设备中；在另一些示例中，所述结构体创建模型存储于与所述电子设备网络通信的终端设备、服务器、云服务器系统等或可实现由所述电子设备读取的存储介质，所述结构体创建模型计算获取所述原子的描述，以及每一原子与其周边原子的邻接关系，以令建模环境中基于计算获得的数据创建晶格结构模型。

所述前处理系统40可以是藉由配置有所述前处理系统的电子设备提供的计算资源实现对所述原子的描述及原子间邻接关系的计算，又或，执行计算所需的计算资源还可分配至与所述电子设备网络通信的终端设备、服务器、云服务器系统、或处理器等。

在一些实施场景中，所述前处理系统40还包括用于实现建模功能的建模模块，例如对创建、修改待填充模型，以及基于原子的描述以及原子间的邻接关系创建晶格结构模型的功能模块。所述建模模块可设置为与所述参数设置模块以及模型生成模块连接，以将建模环境中创建的模型参数提供至所述参数设置模块及模型生成模块，又或基于所述模型生成模块确定的建模数据实现模型创建。

所述分层处理模块43用于对所述晶格结构模型进行分层处理，以得到所述晶格结构模型的分层数据。其中，所述晶格结构模型为基于所述模型生成模块调用结构体创建模型计算获得的原子的描述以及原子间邻接关系创建的模型，其数据可以是任何已知的格式，包括但不限于标准镶嵌语言(Standard Tessellation Language，STL)或立体光刻轮廓(Stereo Lithography Contour，SLC)格式、虚拟现实建模语言(Virtual RealityModeling Language，VRML)、积层制造档案(Additive Manufacturing File，AMF)格式，绘图交换格式(Drawing Exchange Format，DXF)、多边形档案格式(Polygon File Format，PLY)的形式或适用于计算机辅助设计(Computer-Aided Design，CAD)的任何其他格式。

如前述，所述分层数据可被打印设备接收，以令打印设备基于所述分层数据实现对晶格结构的固化成型。依据不同的打印类型，所述分层处理模块可进行所述晶格结构模型的不同分层处理，例如当打印类型是为以面曝光形式打印三维物件，所述分层处理模块43可对晶格结构模型Z轴方向横截切片而得到分层数据。其中，在每相邻横截划分所形成的横截面层上形成由晶格结构模型的轮廓所勾勒的切片图形，在所述横截面层足够薄的情况下，可认定所述横截面层上横截表面和下横截表面的轮廓线一致。又如，当所述打印类型是为通过扫描或熔融挤出方式打印三维物件，所述分层数据中还包括打印中的路径信息。当然，对于如何基于不同打印类型对晶格结构模型分层处理的方式，本申请不做限制。

本申请在第五方面还提供了一种前处理系统，请参阅图9，显示为本申请在第五方面提供的前处理系统在一实施例中的简化示意图。如图所示，所述前处理系统50包括接收模块51，用于接收如本申请第一方面提供的任一实施方式所述的晶格结构模型的生成方法创建的晶格结构模型；分层处理模块52，用于对所述用于对所述晶格结构模型进行分层处理，以得到所述晶格结构模型的分层数据。

所述前处理系统50可设置于分层设备中，所述分层设备可以是众多通用或专用的计算系统如：个人计算机、服务器计算机、手持设备或便携式设备、平板型设备、多处理器系统、基于微处理器的系统、置顶盒、可编程的消费电子设备、网络PC、小型计算机、大型计算机等。在一些示例中，所述前处理系统中各功能模块可嵌入至电子设备APP中，所述电子设备的APP可从电子设备存储介质中或与电子设备网络通信的其他设备、服务器等中获取晶格结构模型的生成方法创建的晶格结构模型以对其进行分层处理。

本申请在第六方面还提供了一种计算机装置，请参阅图10，显示为本申请的计算机装置在一实施例中的简化示意图。

如图所示，所述计算机装置包括存储装置61及处理装置62，所述存储装置61用于存储至少一个程序，所述处理装置62与所述存储装置61连接，用于运行所述至少一个程序时以执行并实现本申请第一方面提供的任一实施方式所述的晶格结构模型的生成方法。

在实施例中，所述存储装置61可包括高速随机存取存储器，并且还可包括非易失性存储器，例如一个或多个磁盘存储设备、闪存设备或其他非易失性固态存储设备。在某些实施例中，存储装置61还可以包括远离一个或多个处理器的存储器，例如经由RF电路或外部端口以及通信网络访问的网络附加存储器，其中所述通信网络可以是因特网、一个或多个内部网、局域网、广域网、存储局域网等，或其适当组合。存储装置61控制器可控制设备的诸如CPU和外设接口之类的其他组件对存储器的访问。

在实施例中，所述处理装置62可操作地与存储装置61和/或非易失性存储设备耦接。更具体地，处理装置62可执行在存储装置61和/或非易失性存储设备中存储的指令以在计算设备中执行操作，诸如生成图像数据和/或将图像数据传输到电子显示器。如此，处理装置62可包括一个或多个通用微处理器、一个或多个专用处理器、一个或多个现场可编程逻辑阵列、或它们的任何组合。

在一些实施例中，所述处理装置62包括集成电路芯片，具有信号处理能力；或包括通用处理器，所述通用处理器可以是微处理器或者任何常规处理器等，例如中央处理器。例如，可以是数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、分立门或晶体管逻辑器件、分立硬件组件，可以实现或者执行本申请实施例中的公开的各方法、步骤及逻辑框图，例如，基于所述存储装置61中存储的至少一个程序，运行所述至少一个程序时以执行并实现本申请第一方面提供的任一实施方式所述的晶格结构模型的生成方法。

本申请在第七方面还提供了一种计算机装置，请参阅图11，显示为本申请第七方面提供的计算机设备在一实施例中的简化示意图。

如图所示，所述计算机设备包括通讯装置71、存储装置72及处理装置73。

所述计算机装置网络连接一服务系统，所述通讯装置71用于自所述服务系统中获取一如本申请第一方面提供的任一实施方式所述的结构体创建模型。所述通讯装置71可与所述服务系统网络通信，所述的服务系统包括但不限于电子设备、服务器、服务器集群、云服务器系统等，所述服务系统也可为软件与硬件的组合；所述网络可以是因特网、移动网络、局域网(LAN)、广域网(WLAN)、存储局域网(SAN)、或者一个或多个内部网等，或其适当组合，本申请实施例对客户端、服务端的种类，或者发布者终端与服务器之间、响应者终端与服务器之间通信网络的类型或协议等在本申请中均不做限定。

所述存储装置72用于存储至少一个程序，在实施例中，所述存储装置72可包括高速随机存取存储器，并且还可包括非易失性存储器，例如一个或多个磁盘存储设备、闪存设备或其他非易失性固态存储设备。在某些实施例中，存储装置72可以包括远离一个或多个处理器的存储器，例如经由RF电路或外部端口以及通信网络访问的网络附加存储器，其中所述通信网络可以是因特网、一个或多个内部网、局域网、广域网、存储局域网等，或其适当组合。存储装置72控制器可控制设备的诸如CPU和外设接口之类的其他组件对存储器的访问。

所述处理装置73与所述存储装置72相连，用于运行所述至少一个程序，以调用自所述服务系统中获取的结构体创建模型，以使所述结构体创建模型基于晶格要素及空间区域获取用于创建晶格结构模型的若干个原子的描述，以及确定每一原子与其周边原子的邻接关系，以形成填充于所述空间区域的所述晶格结构模型；其中，所述原子的描述包括原子半径以及原子空间位置，所述邻接关系用于生成连接原子的支杆。

在实施例中，所述处理装置73可操作地与存储装置72和/或非易失性存储设备耦接。更具体地，处理装置73可执行在存储装置72和/或非易失性存储设备中存储的指令以在计算设备中执行操作，诸如生成图像数据和/或将图像数据传输到电子显示器。如此，处理装置73可包括一个或多个通用微处理器、一个或多个专用处理器、一个或多个现场可编程逻辑阵列、或它们的任何组合。

在一些实施例中，所述处理装置73包括集成电路芯片，具有信号处理能力；或包括通用处理器，所述通用处理器可以是微处理器或者任何常规处理器等，例如中央处理器。例如，可以是数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、分立门或晶体管逻辑器件、分立硬件组件，可以实现或者执行本申请实施例中的公开的各方法、步骤及逻辑框图，例如，基于所述存储装置72中存储的至少一个程序以及调用自所述服务系统获取的结构体创建模型基于晶格要素及空间区域获取用于创建晶格结构模型的若干个原子的描述，以及确定每一原子与其周边原子的邻接关系。

本申请在第八方面还提供了一种云服务器系统，包括：至少一存储设备，用于存储至少一个程序；至少一处理设备，与所述存储设备相连，用于运行所述至少一个程序时以执行并实现如本申请第一方面提供的任一实施方式所述的晶格结构模型的生成方法。

所述云服务器系统可以根据功能、负载等多种因素布置在一个或多个实体服务器上。其中，当分布在多个实体服务器时，所述服务端可以由基于云架构的服务器组成。例如，基于云架构的服务器包括公共云服务端与私有云服务端，其中，所述公共或私有云服务端包括Software-as-a-Service、Platform-as-a-Service及Infrastructure-as-a-Service等。所述私有云服务端例如阿里云计算服务平台、亚马逊云计算服务平台、百度云计算平台、腾讯云计算平台等。所述服务端还可以由分布的或集中的服务器集群构成。例如，所述服务器集群由至少一台实体服务器构成。每个实体服务器中配置多个虚拟服务器，每个虚拟服务器运行所述至少一程序被执行并实现所述晶格结构模型的生成方法的至少一功能模块，各虚拟服务器之间通过网络通信。

所述存储设备例如为磁盘存储设备、闪存设备或其他非易失性固态存储器设备，又或为包括高速随机存取存储器或包括非易失性存储器的电子设备。

所述处理设备可设置为包括如本申请第六方面或第七方面提供的任一实施方式所述的处理装置。

本申请在第九方面还提供了一种计算机可读存储介质，存储至少一种程序，所述至少一种程序被处理器执行时实现如本申请第一方面提供的任一实施方式所述的晶格结构模型的生成方法。

基于本申请第一方面提供的晶格结构模型的生成方法的功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。

于本申请提供的实施例中，所述计算机可读写存储介质可以包括只读存储器、随机存取存储器、EEPROM、CD-ROM或其它光盘存储装置、磁盘存储装置或其它磁存储设备、闪存、U盘、移动硬盘、或者能够用于存储具有指令或数据结构形式的期望的程序代码并能够由计算机进行存取的任何其它介质。另外，任何连接都可以适当地称为计算机可读介质。例如，如果指令是使用同轴电缆、光纤光缆、双绞线、数字订户线(DSL)或者诸如红外线、无线电和微波之类的无线技术，从网站、服务器或其它远程源发送的，则所述同轴电缆、光纤光缆、双绞线、DSL或者诸如红外线、无线电和微波之类的无线技术包括在所述介质的定义中。然而，应当理解的是，计算机可读写存储介质和数据存储介质不包括连接、载波、信号或者其它暂时性介质，而是旨在针对于非暂时性、有形的存储介质。如申请中所使用的磁盘和光盘包括压缩光盘(CD)、激光光盘、光盘、数字多功能光盘(DVD)、软盘和蓝光光盘，其中，磁盘通常磁性地复制数据，而光盘则用激光来光学地复制数据。

在一个或多个示例性方面，本申请所述方法的计算机程序所描述的功能可以用硬件、软件、固件或其任意组合的方式来实现。当用软件实现时，可以将这些功能作为一个或多个指令或代码存储或传送到计算机可读介质上。本申请所公开的方法或算法的步骤可以用处理器可执行软件模块来体现，其中处理器可执行软件模块可以位于有形、非临时性计算机可读写存储介质上。有形、非临时性计算机可读写存储介质可以是计算机能够存取的任何可用介质。

本申请上述的附图中的流程图和框图，图示了按照本申请各种实施例的系统、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。基于此，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段、或代码的一部分，该模块、程序段、或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个接连地表示的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这根据所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以通过执行规定的功能或操作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以通过专用硬件与计算机指令的组合来实现。

上述实施例仅例示性说明本申请的原理及其功效，而非用于限制本申请。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本申请的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本申请所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本申请的权利要求所涵盖。

Claims (35)

1.一种晶格结构模型的生成方法，其特征在于，包括以下步骤：

在建模环境中确定一空间区域，以及用于创建所述晶格结构模型的晶格要素；其中，所述空间区域为待创建的晶格结构模型的填充区域；所述晶格要素为待创建的晶格结构模型的至少一种几何参数；

调用预设的结构体创建模型，以使所述结构体创建模型基于所述晶格要素及空间区域获取用于创建所述晶格结构模型的若干个原子的描述，以及确定每一原子与其周边原子的邻接关系，以形成所述晶格结构模型；其中，所述空间区域的范围、或晶格要素中包括的参数及参数取值并不限定为固定值；所述原子的描述包括原子半径以及原子空间位置，所述邻接关系用于生成连接原子的支杆；所述晶格结构模型的生成类型包括：预设规则结构体、预设不规则结构体、自定义生成规则结构体、以及自定义生成不规则结构体中的至少一种；其中，所述规则结构体为基本单元具有周期性的晶格结构。

2.根据权利要求1所述的晶格结构模型的生成方法，其特征在于，确定所述空间区域的步骤包括：

获取具有至少一封闭腔体的待填充模型；

在所述待填充模型中确定一封闭腔体为所述空间区域。

3.根据权利要求2所述的晶格结构模型的生成方法，其特征在于，所述待填充模型的获取方式包括以下至少一种：

在所述建模环境中自定义创建具有至少一封闭腔体的待填充模型；

在所述建模环境中导入预先构建的具有至少一封闭腔体的待填充模型。

4.根据权利要求1所述的晶格结构模型的生成方法，其特征在于，所述结构体创建模型获取用于创建所述晶格结构模型的若干个原子的描述以及每一原子与其周边原子的邻接关系的方式包括以下步骤：

获取创建晶格结构模型的生成类型及对应的晶格要素；

基于所述生成类型及对应的晶格要素确定所述原子的描述以及每一原子与其周边原子的邻接关系。

5.根据权利要求4所述的晶格结构模型的生成方法，其特征在于，所述晶格结构的生成类型确定为预设规则结构体，所述晶格要素包括面片精度、基本单元的几何结构、基本单元尺寸、以及基本单元支杆半径中的至少一种；其中，所述基本单元的几何结构是在晶格数据库中选定具有确定几何结构的基本单元获得的。

6.根据权利要求5所述的晶格结构模型的生成方法，其特征在于，所述晶格数据库中的几何结构包括：球状体、星状体、立方体、BCC结构及其拆分结构、FCC结构及其拆分结构、以及BCC结构与FCC结构的组合结构、金刚石晶格结构、正十二面体结构、正十四面体结构、可燃冰结构中的至少一种。

7.根据权利要求4所述的晶格结构模型的生成方法，其特征在于，所述晶格结构的生成类型确定为自定义生成规则结构体，所述晶格要素包括面片精度、基本单元的几何结构、基本单元尺寸、基本单元支杆半径、以及原子半径中的至少一种；其中，所述基本单元的几何结构是自定义创建基本单元获得的。

8.根据权利要求7所述的晶格结构模型的生成方法，其特征在于，所述基本单元的几何结构的获取方式包括以下至少一种：

用户自定义创建基本单元以获得其几何结构；

在自定义晶格数据库中选定具有确定几何结构的基本单元；其中，所述自定义晶格数据库中的基本单元为用户在自定义创建历史中保存的基本单元。

9.根据权利要求4所述的晶格结构模型的生成方法，其特征在于，所述晶格结构的生成类型确定为预设不规则结构体，所述晶格要素包括面片精度、拓扑类型、以及支杆半径中的至少一者；其中，所述拓扑类型是在预设的拓扑类型数据库中选定拓扑关系获得的。

10.根据权利要求9所述的晶格结构模型的生成方法，其特征在于，所述预设的拓扑类型数据库中的拓扑类型包括：仿真骨细胞结构、泰森多边形结构、树形结构、竹节结构、竹细胞结构、斐波拉契曲面网格、以及类石墨烯结构中的至少一种。

11.根据权利要求4所述的晶格结构模型的生成方法，其特征在于，所述晶格结构的生成类型确定为自定义生成不规则结构体，所述晶格要素包括面片精度。

12.根据权利要求4所述的晶格结构模型的生成方法，其特征在于，所述原子半径的获取方式包括以下至少一种：

所述结构体创建模型基于晶格要素计算获取原子半径，其中，所述原子半径与原子支杆连接数、支杆半径、以及支杆连接角度中的至少一者有关；

所述结构体创建模型获取晶格要素中自定义的基本单元的原子半径；

所述结构体创建模型在所述空间区域内自适应计算原子半径。

13.根据权利要求4所述的晶格结构模型的生成方法，其特征在于，所述原子的空间位置的确定方式包括以下至少一种：

调用所述结构体创建模型，以确定所述生成类型为预设规则结构体或自定义规则结构体，基于晶格要素中基本单元的几何结构确定单个原子空间位置；

调用所述结构体创建模型，以确定所述生成类型为预设不规则结构体，获取所述晶格要素中原子间的拓扑关系以确定单个原子空间位置；

调用所述结构体创建模型，以确定所述生成类型为自定义不规则结构体，在所述空间区域内计算原子空间位置。

14.根据权利要求4所述的晶格结构模型的生成方法，其特征在于，确定每一原子与其周边原子的邻接关系的步骤包括：

确定所述空间区域内原子间的拓扑关系；

基于所述原子间的拓扑关系判断每一原子在其所处空间位置处与周边原子的连接状态以获得邻接关系。

15.根据权利要求14所述的晶格结构模型的生成方法，其特征在于，所述拓扑关系的确定方式包括以下步骤：

调用所述结构体创建模型，以确定所述生成类型为预设规则结构体，在单个原子所处空间位置为中心的预设距离范围内查找周边原子；

基于晶格要素中基本单元的几何结构确定单个原子与所述预设距离范围内的周边原子的拓扑关系。

16.根据权利要求15所述的晶格结构模型的生成方法，其特征在于，所述预设距离范围的确定方式包括以下步骤：

确定一原子为目标原子，由所述晶格要素中基本单元尺寸确定目标原子所连接的支杆长度；

基于所述支杆长度确定以目标原子为中心的预设距离范围。

17.根据权利要求14所述的晶格结构模型的生成方法，其特征在于，所述拓扑关系的确定方式包括以下步骤：调用所述结构体创建模型，以确定所述生成类型为预设不规则结构体，将晶格要素中的拓扑类型确定为原子间的拓扑关系。

18.根据权利要求14所述的晶格结构模型的生成方法，其特征在于，所述拓扑关系的确定方式包括以下步骤：调用所述结构体创建模型，以确定所述生成类型为自定义生成规则结构体，在自定义创建晶格结构的基本单元的过程中记录基本单元的几何结构，基于所述几何结构确定单个原子与其周边原子的拓扑关系。

19.根据权利要求14所述的晶格结构模型的生成方法，其特征在于，所述拓扑关系的确定方式包括：

调用所述结构体创建模型，以确定所述生成类型为自定义生成不规则结构体，单个原子在所处空间位置处以预设查找规则查找周边原子以构建原子间的拓扑关系；其中，所述查找规则以原子距离、原子间夹角的至少一者确定查找优先级；

确定原子群包络形状以自适应调整所述原子间拓扑关系。

20.根据权利要求14所述的晶格结构模型的生成方法，其特征在于，所述结构体创建模型还包括力学模型，用于计算待创建的晶格结构的力学性能以调整所述晶格结构模型。

21.根据权利要求20所述的晶格结构模型的生成方法，其特征在于，所述力学模型包括载荷模型以及应力响应模型。

22.根据权利要求20所述的晶格结构模型的生成方法，其特征在于，所述力学模型通过调整原子半径、原子空间位置、原子间的拓扑关系、支杆半径、基本单元尺寸、基本单元的几何结构中的至少一者调整所述晶格结构模型。

23.根据权利要求1所述的晶格结构模型的生成方法，其特征在于，还包括基于所述原子的描述建立原子模型的步骤，包括：

基于所述原子的描述中的原子半径以及原子空间位置创建一多面体；

对所述多面体进行迭代以获得在预设面片精度下的原子模型。

24.根据权利要求23所述的晶格结构模型的生成方法，其特征在于，所述多面体为正多面体，所述正多面体的面数为20以上。

25.根据权利要求1所述的晶格结构模型的生成方法，其特征在于，基于所述邻接关系生成连接原子的支杆的方式包括以下步骤：

调用所述结构体创建模型，以使所述结构体创建模型基于邻接关系对原子模型建立支杆接口；

对连接有所述支杆接口的原子模型进行滤波以实现去尖锐处理；

基于原子间的邻接关系连接原子间的支杆接口，以形成以预设邻接关系连接原子的支杆模型。

26.根据权利要求25所述的晶格结构模型的生成方法，其特征在于，所述结构体创建模型基于邻接关系对原子模型建立支杆接口的方式包括以下步骤：

确定原子模型表面与待创建的支杆模型的交接面，在所述原子模型表面形成以所述交接面的区域表征的孔洞；其中，所述交接面基于所述邻接关系及支杆半径确定；

将所述孔洞边缘的点映射并移动至远离原子模型表面的截面边缘以形成所述支杆接口。

27.根据权利要求26所述的晶格结构模型的生成方法，其特征在于，确定所述支杆半径的方式包括以下至少一种：

所述结构体创建模型获取所述晶格要素中预设的支杆半径；

所述结构体创建模型基于所获取的晶格要素，在所述空间区域内计算获取待创建的晶格结构模型的支杆半径。

28.一种晶格结构模型的生成系统，其特征在于，包括：

参数设置单元，设置用于创建所述晶格结构模型的晶格要素；所述晶格要素为待创建的晶格结构模型的至少一种几何参数；

模型生成单元，用于在建模环境中确定一空间区域以及用于创建所述晶格结构模型的晶格要素后，所述模型生成单元调用如权利要求1-27任一项所述的晶格结构模型的生成方法的结构体创建模型，以使所述结构体创建模型基于所述晶格要素及空间区域获取用于创建所述晶格结构模型的若干个原子的描述，以及确定每一原子与其周边原子的邻接关系，以形成所述晶格结构模型；其中，所述空间区域的范围、或晶格要素中包括的参数及参数取值并不限定为固定值；所述原子的描述包括原子半径以及原子空间位置，所述邻接关系用于生成连接原子的支杆；所述晶格结构模型的生成类型包括：预设规则结构体、预设不规则结构体、自定义生成规则结构体、以及自定义生成不规则结构体中的至少一种；其中，所述规则结构体为基本单元具有周期性的晶格结构。

29.一种晶格结构模型的建模系统，其特征在于，包括：

参数设置模块，用于在建模环境中确定用于创建的晶格结构的空间区域；以及设置用于创建所述晶格结构模型的晶格要素；所述晶格要素为待创建的晶格结构模型的至少一种几何参数；

模型生成模块，用于调用如权利要求1-27任一项所述的结构体创建模型，以使所述结构体创建模型基于所述晶格要素及空间区域获取用于创建所述晶格结构模型的若干个原子的描述，以及确定每一原子与其周边原子的邻接关系，以形成所述晶格结构模型；其中，所述空间区域的范围、或晶格要素中包括的参数及参数取值并不限定为固定值；所述原子的描述包括原子半径以及原子空间位置，所述邻接关系用于生成连接原子的支杆；所述晶格结构模型的生成类型包括：预设规则结构体、预设不规则结构体、自定义生成规则结构体、以及自定义生成不规则结构体中的至少一种；其中，所述规则结构体为基本单元具有周期性的晶格结构。

30.一种前处理系统，其特征在于，包括：

参数设置模块，用于在建模环境中确定用于创建晶格结构的空间区域；以及设置用于创建所述晶格结构模型的晶格要素；所述晶格要素为待创建的晶格结构模型的至少一种几何参数；

模型生成模块，调用如权利要求1-27任一项所述晶格结构模型的生成方法的结构体创建模型，以使所述结构体创建模型基于所述晶格要素及空间区域获取用于创建所述晶格结构模型的若干个原子的描述，以及确定每一原子与其周边原子的邻接关系，以形成所述晶格结构模型；其中，所述空间区域的范围、或晶格要素中包括的参数及参数取值并不限定为固定值；所述原子的描述包括原子半径以及原子空间位置，所述邻接关系用于生成连接原子的支杆；所述晶格结构模型的生成类型包括：预设规则结构体、预设不规则结构体、自定义生成规则结构体、以及自定义生成不规则结构体中的至少一种；其中，所述规则结构体为基本单元具有周期性的晶格结构；

分层处理模块，用于对所述晶格结构模型进行分层处理，以得到所述晶格结构模型的分层数据。

31.一种前处理系统，其特征在于，包括：

接收模块，用于接收如权利要求1-27任一项所述的晶格结构模型的生成方法创建的晶格结构模型；

分层处理模块，用于对所述用于对所述晶格结构模型进行分层处理，以得到所述晶格结构模型的分层数据。

32.一种计算机装置，其特征在于，包括：

存储装置，用于存储至少一个程序；

处理装置，与所述存储装置连接，用于运行所述至少一个程序时以执行并实现如权利要求1-27任一项所述的晶格结构模型的生成方法。

33.一种计算机装置，网络连接一服务系统，其特征在于，包括：

通讯装置，用于自所述服务系统中获取如权利要求1-27任一项所述的晶格结构模型的生成方法的结构体创建模型；

存储装置，用于存储至少一个程序；

处理装置，与所述存储装置连接，用于运行所述至少一个程序，以调用自所述服务系统中获取的结构体创建模型，以使所述结构体创建模型基于晶格要素及空间区域获取用于创建晶格结构模型的若干个原子的描述，以及确定每一原子与其周边原子的邻接关系，以形成填充于所述空间区域的所述晶格结构模型；其中，所述晶格要素为待创建的晶格结构模型的至少一种几何参数；所述空间区域的范围、或晶格要素中包括的参数及参数取值并不限定为固定值；所述原子的描述包括原子半径以及原子空间位置，所述邻接关系用于生成连接原子的支杆；所述晶格结构模型的生成类型包括：预设规则结构体、预设不规则结构体、自定义生成规则结构体、以及自定义生成不规则结构体中的至少一种；其中，所述规则结构体为基本单元具有周期性的晶格结构。

34.一种云服务器系统，其特征在于，包括：

至少一存储设备，用于存储至少一个程序；

至少一处理设备，与所述存储设备相连，用于运行所述至少一个程序时以执行并实现如权利要求1-27任一项所述的晶格结构模型的生成方法。

35.一种计算机可读存储介质，其特征在于，存储有至少一个程序，所述程序被处理器执行时实现如权利要求1-27任一项所述的晶格结构模型的生成方法。

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