随着计算机辅助建模技术的不断发展与进步,多孔结构建模领域也受到了研究人员越来越多的关注。多孔结构材料因为其在特定领域所具有的良好的物理性质,如良好的抗压性、足够轻的质量等,其在我们的日常生产生活中得到了越来越广泛的应用。同时,随着3D打印技术的不断发展,以及其在复杂模型生产制造上所具有的优势,利用3D打印技术生产制造复杂的多孔结构模型的成本和难度都显著降低。当前对于多孔结构建模的研究工作主要集中于各向同性的孔洞分布结构,即孔洞的分布是相对均匀的,而对于各向异性的孔洞结构建模并没有得到充分的关注。由于多孔结构物体因其功能需要常常处于特定的物理环境中,如固定的受力环境等,因此物体本身就存在一个特定的张量场。因为张量场同时反映了物体内部张量大小及张量方向的分布特征,因此在计算机建模过程中根据物体的张量场去指导物体内部孔洞结构的分布,所生成的孔洞结构往往能够在特定物理环境中表现出更好的物理性质。本文主要探讨了面向3D打印的各向异性多孔结构建模问题。对于给定的输入模型及相关的物理环境设定,如受力情况等,首先生成物体内部的应力张量场。然后,根据应力张量场去指导物体内部孔洞结构的生成。同时,我们提出了一个优化算法框架用于优化物体内部的孔洞结构,使其达到最优的强度质量比。另外,我们对比了各向异性和各向同性孔洞结构模型,证明了各向异性孔洞结构具有更优的强度质量比,也就是更好的力学性能。最后,我们通过3D打印机打印生成物体模型,并通过物理实验进一步验证了我们的结果。