Разработаны теоретические основы структурного синтеза 3D-моделей, построение которых основано на использовании базовых конструктивных элементов. Для указанного типа 3D-моделей сформулированы правила формирования многомерных сетевых моделей (МСМ) структур данных. Рассмотрены этапы синтеза на основе МСМ со входом в виде множества структурных классов и выходом в виде структурной реализации 3D-модели, оптимизированной под требуемые характеристики решаемых задач моделирования.