在各种实施方案中，拓扑优化应用程序解决与设计三维(“3D”)对象相关联的拓扑优化问题。所述拓扑优化应用程序将具有第一分辨率且表示所述3D对象的第一形状转换为具有第二分辨率的粗形状，所述第二分辨率低于所述第一分辨率。随后，所述拓扑优化应用程序基于所述粗形状来计算粗结构分析数据。然后，所述拓扑优化应用程序使用经训练的机器学习模型以基于所述第一形状和所述粗结构分析数据来生成具有所述第一分辨率且表示所述3D对象的第二形状。所述经训练的机器学习模型基于具有所述第二分辨率的结构分析数据来修改具有所述第一分辨率的形状的一部分。有利地，相对于现有技术，基于具有较低分辨率的结构分析数据来生成所述第二形状降低计算复杂性。