Розглянуто задачу генерування сфероїдних порожнин у тривимірній області, що має складну геометрію з урахуванням обмежень на «розрідженість» розміщення порожнин та умови рівноваги. Задачу зведено до оптимізаційної задачі компонування еліпсоїдів обертання в опуклому контейнері (циліндрі або кубоїді) з урахуванням зон заборони, обмежень на допустимі відстані між еліпсоїдами та умов балансу з метою максимізації мінімальної відстані між кожною парою еліпсоїдів та еліпсоїдом і межею контейнера. Визначено псевдонормалізовані квазі-phi-функції для аналітичного опису обмежень розміщення. Побудовано математичну модель у вигляді задачі нелінійного програмування. Запропоновано метод розв'язання із стратегією мультистарту, алгоритми пошуку допустимих та локально-оптимальних розв'язків. Наведено результати обчислювальних експериментів.