數據獲取是三維建模的基礎，目前應用於建築物，數字地面和高程，自然地貌的屬性數據和紋理數據的采集方法。主要有利用三維激光掃描獲取數據、利用航空攝影測量技術獲取數據、利用移動測繪系統獲取數據。
1.1利用三維激光掃描獲取數據
三維激光掃描系統，也稱三維激光成圖系統。主要由三維激光掃描儀和系統軟件組成，這套系統能快速，方便，準確的對近距離靜態物體進行測繪，獲取的空間精細三維坐標，給三維建模工作提供高精度的數據。三維激光掃描系統主要用於小面積的三維數據獲取工作。
1.2利用航空攝影測量技術獲取數據
航空影像的數據獲取是通過飛機上加載攝影平臺如（數字航攝儀，LIDAR機影測量系統對資料進行處理與合成獲取測繪數字線劃矢量圖（DLG），數字高程模型（DEM），建立數字正射影像圖（DOM）等空間三維數據。適用於宏觀的，大面積的獲取空間三維數據。
1.3利用移動測繪系統獲取數據
移動式測繪系統就是壹種以汽車為運載工具的綜合多種傳感器測繪系統，主要由GPS接收機，慣性導航系統，CCD相機，激光雷達測距儀和運載平臺汽車組成，這套系統的特點在於能夠填補航空攝影測量技術在獲取數據時難以充分提供復雜地物的細節信息與人工地面數據采集時間過慢的不足。適用於中等面積高精度的三維空間信息數據采集工作。
2三維建模數據處理的關鍵技術
2.1模型文件格式
由於在城市三維建模的過程中需要實時重繪三維模型，所以壹般采用紋理映射替代增加幾何造型復雜度以提高逼真度。
在各種項目中，三維模型大多采用OpenFlight格式。OpenFlight格式是虛擬現實領域最為流行的文件格式，是事實的行業標準。OpenFlight采用幾何層次結構和節點屬性來描述三維物體，節點類型由高級到低級依次為數據庫頭（db）、組（group）、物體（object）和面（polygon）等。組節點可以包含子組節點和物體節點。對於每個物體而言，其模型實體是由壹個或多個面組成，而每個面又是由多個頂點來標定的，模型實體的幾何造型就是由這些點和面來確定的，模型實體的質地則通過紋理映射來實現。
2.2模型結構
依據三維模型表達城市信息的需求，考慮到模型需要配合城市發展建設的腳步而更新，為了滿足這壹實際情況，我們將三維模型的區域場景分為基礎環境和地物兩大部分，各類用地地塊和道路模型歸入基礎環境場景部分，而更新相對頻繁的各層次地面建築物模型歸入地物部分。建模中，每個需要實時查詢的對象指定其標識。這樣的結構，不僅能滿足功能要求，還為日後的數據更新維護帶來方便。