三维模型库可以供用户任意选择，在ArcScene中用户可以随时选择模型如，对街灯的选择，可以变化不同的模型来观察并比较三维景观效果。ArcGIS对于各种信息的分析与集成、不同设计方案的评选、系统的决策、最优化方法的选取，统一各种不同平台的数据格式均有极大的帮助。同时要实现对各种信息的查询、调用、分析、处理，就必须利用ArcGIS及相关工具建立一个高效率的数据库，并使之具备对信息进行搜集、分析、处理和更新的功能。将数据库中的信息与实时场景中的模型进行绑定，从而达到对各种信息的即查即用，并通过友好的界面实现丰富的查询和分析、决策功能。
在ArcGIS中构建三维景观时，是将在城市三维景观中需要重点表现的建筑物也作为三维模型符号。三维景观要素模型包括点状要素模型，线状要素模型，面状要素模型，三维实体模型。
在描述要素空间位置时：点状要素可以用（X，Y，Z）来定位于某一精确位置，线状和面状要素可以用一系列参考（X1，Y1，Z1；X2，Y2，Z2）来定义。只要将点、线、面以坐标的形式精确表示出来，然后再在固定好的位置上添加建筑就可以使建立出来的模型位置精确，形象逼真了。
现在就三维点状要素模型进行分析。它包括独立点状模型，其主要用于：只要几何位置不需要太多属性信息时，但对于三维景观模拟比较重要的三维点模型，如：独立树，交通工具，椅子等。若对于特定景观有重要的几何特征，如校园景观中的指示牌，教学楼以及一些对于空间表达很重要的点状三维符号模型，这类三维点状要素有自己的属性编码和属性表。
三维景观建模，其核心是服务于“数字城市”，而“数字校园”的建立则是能更好的将三维景观建模运用到实践中去，不仅给校园的生活、管理带来方便也给后面的“数字城市”的建立提供了依据。[12]我们先用Sketchup建立模型，导入到ArcScene中，并对创建的三维景观模型进行ArcGIS中ArcMap的编辑、分析、浏览等以及ArcCatalog的数据管理。将区域的二维模型基本建好，再利用ArcScene的强大的三维编辑、显示、漫游功能进行三维景观的模拟强大的图形编辑功能，以及ArcCatalog数据管理功能。在原有的户ArcGIS 提供的功能之上，加以拓展更加专业化的景观模型系统相应的功能，就能使得这个模型系统在数字城市的系统框架下在很多行业中都能得到实际的应用，例如在数字城市中占据重要地位的城市规划和建设行业中，就能体现出它的实用价值。
3.3 纹理法建模
纹理映射技术产生在20世纪70年代，是模拟自然景物表面细节的一种有效方法，在生成真实感图形中得到了大量的应用，一个纹理实际上就是一个位图。纹理数据的来源主要有三种途径，分别来自于航空影像、近景摄影相片或已经有的纹理数据库。在特殊情况下，我们也可以通过图像处理软件自己定制纹理，建立系统的纹理数据库。[13]
纹理映射将丰富的纹理细节叠加在物体表面上，增强虚拟现实世界的真实感，弥补细节的不足；通过透视变换，纹理提供了良好的三维线素；同时使用纹理大大减少了环境模型的多边形数目，提高图形显示的刷新频率。
利用VRML（虚拟现实建模语言）提供的纹理节点，可以把地面研究对象如:房屋，每个侧面的数字影像(通过数码相机实地获取) 或对象顶面影像(通过航空
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遥感获取) 等纹理要素映射到对象模型上；把遥感影像、专题地图和地形要素映射到地形造型上。并可以拉伸、缩小和旋转该纹理，也可在一个造型的表面上多次放置一个纹理图像；也可从纹理图像中抽取一部分，在整个造型上以此为纹理； 并可以将此纹理映射到自己已经设置好的底图上，在此显示出来的就是纹理映射出来的真实图像，此外还可通过采用Texture Coordinate节点转换、旋转和缩放纹理坐标以形成新的纹理映射，从而生成直观逼真的城市景观效果。[14]
纹理可以包含1～4个元素。单元素纹理，包含一个强度值，用来调整物体的颜色；2元素纹理，包含强度值和透明度值；3元素纹理，包含红、绿、蓝三种颜色；4元素纹理，包含三种颜色和透明度值。常见的JPEG纹理是3元素纹理，PNG纹理是1～4元素，而且是唯一支持单元素纹理格式，GIF可使用3或4元素纹理。
纹理是一个2D图像，它被数字化成颜色数据元素矩阵，是一种将2D图像射到一个几何图形上并产生特殊效果或真实感的一种技术，它并不是实际的几何模型。纹理图像被定义成2D坐标平面，这个平面被映射到一个几何模型的2D坐标上。当3D模型转换和投影到屏幕时，映射后的纹理也被旋转和改变大小，并在屏幕上绘制出来，就好似位于模型的表面上。下图为纹理坐标系统的使用图：
图3-1 纹理坐标系统的使用图
序号 0 1 2 3 纹理坐标 （0.0，0.0） （1.0，1.0） （1.0，1.0） （0.0，1.0） 表1 正方形切割器
序号 0 1 2 3 纹理坐标 （0.1，0.1） （0.6，0.2） （0.5，0.9） （0.2，0.7） 表2 正方形切割器
图3-1中A图所示的为纹理坐标系统。在该系统中，距离是以S(水平)和T (垂直) 来表示的，纹理坐标系统的原点是纹理图像的左下角。可在水平和垂直方向取0～1之间的值。S和T值的范围与纹理图像实际长和宽的像素的点数无关，如:纹理坐标(0. 0 ，1. 0)总是表示图像的右上角，(0. 1 ，0. 5)表示图像的中心。采用上述
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纹理坐标系统，可使纹理图像中位置的确定与图像的大小无关。
一个纹理图( texture map)是一个二维图像，二维纹理映射切割器的形状采用一系列的二维坐标描述。每个二维坐标指定了在纹理坐标系统中的一个位置。VRML的Texture节点texCoord和texCoordlndex域，决定了纹理坐标点对几何体顶点的映射方法。浏览器通过对覆盖在几何体表面的纹理的拉伸处理，使几何体顶点处像点在纹理坐标系上的坐标，符合texCoord 引用的Texture Coordinate节点的指定，同时决定出在几何体其他位置的纹理像点，完成从二维图像纹理坐标系(图3-1中A图)到三维VRML空间坐标系(图3-1中F图)的转变。[15]取一个正方形的纹理，可以定义一个如表1的正方形切割器。其中序号0是纹理图像的左下角，序号1表示右下角，序号2表示右上角，序号3表示左上角。定义了此序列的图像边界，将得到一块含整个图像的纹理。由图3-1中B图可知，由表1的正方形切割器得到图3-1中C图的纹理图像。
针对上图3-1中的C和E纹理的生成进行代码分析，其实就是就是利用Texture Coordinate节点中定义用户的纹理坐标，下面是E的核心代码:
texCoord TextureCoordinate{ #用户定义纹理坐标point [ 0. 1 0. 1，0. 6 0. 2，0. 9 0. 7，0. 5 0. 9，0.2 0. 7 ]}
# 纹理坐标值
texCoordIndex [ 0 1 2 3 4 ]} #点的序号
IndexedFaceSet {coord Coordinate{ #形成一个面形point [ 1 1 0. 0，6 2 0. 0，9 7 0. 0， 5 9 0. 0，2 70. 0 ]}
# 面形顶点的坐标值
coordIndex[ 0，1，2，3，4 ] #面序号 texCoord TextureCoordinate
{point [0. 1 0. 1，0. 6 0. 2，0. 9 0. 7，0. 5 0. 9，0.2 0. 7 ]} # 纹理坐标
texCoordIndex[ 4 0 1 2 3 ]} # 纹理序号
以上代码显示的是纹理坐标从纹理图像的区域之中选取的一块，当选取较大区域时，纹理坐标点就会回绕这样在图像上部之上的坐标回绕到图像的底部，在图像底部之下的坐标回绕到图像的上部。同样纹理坐标在图像左侧的坐标回绕到纹理图像右部，纹理坐标在图像右侧的坐标回绕到纹理图像的左部。例如下面代码设计:
IndexedFaceSet {coord Coordinate { # 形成一个面形 point [-1 -1 0，3 -1 0，3 3 0，-1 3 0 ]} # 面形顶点的坐标值
coordIndex[ 0，1，2，3 ] # 面序号
texCoordTextureCoordinate { # 纹理坐标
point [-0. 5 -0. 5，1. 5 -0. 5，1. 5 1. 5，-0.5 1.5 ]} texCoordIndex [ 0 1 2 3 ]} #纹理序号
通过以上代码就使纹理坐标回绕可以在造型上多次重复一个纹理。
但是有时却不需要纹理的多次环绕，锁定纹理坐标能防止其回绕，这样使得在造型上只出现一次，而不能重复复制。可在S或T或S和T方向上分别锁定当S方向的纹理坐标值小于0.0或大于1.0的坐标被锁定到相应的边。如(-13，0.5)和(2.5，0.0)被分别锁定到边界上(0.0，0. 5)和(1.0，0.0)。T方向的锁定与S方
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向类似。这样就可在S或T或S和T方向上限制纹理图像的无限复制。
3.4 SketchUp模型制作3D符号
SketchUp是一套直接面向设计方案创作过程而不只是面向渲染成品或施工图纸的设计工具，其创作过程不仅能够充分表达设计师的思想而且完全满足与客户即时交流的需要，与设计师用手工绘制构思草图的过程很相似，同时其成品导入其它着色、后期、渲染软件可以继续形成照片级的商业效果图。是目前市面上为数不多的直接面向设计过程的设计工具，它使得设计师可以直接在电脑上进行十分直观的构思，随着构思的不断清晰，细节不断增加，最终形成的模型可以直接交给其它具备高级渲染能力的软件进行最终渲染。这样，设计师可以最大限度地减少机械重复劳动和控制设计成果的准确性。[16] 其特点为：
1、直接面向设计过程，使得设计师可以直接在电脑上进行十分直观的构思，随着构思的不断清晰，细节不断增加。这样，设计师可以最大限度地控制设计成果的准确性。
2、界面简洁，易学易用，命令极少，完全避免了像其它设计软件的复杂性。 3、直接针对建筑设计和室内设计，尤其是建筑设计，设计过程的任何阶段都可以作为直观的三维成品，甚至可以模拟手绘草图的效果，完全解决了及时与业主交流的问题。
4、在软件内可以为表面赋予材质、贴图，并且有2D、3D配景（当然可以自己制作）形成的图面效果类似于钢笔淡彩，使得设计过程的交流完全可行。
5、可以惊人方便地生成任何方向的剖面并可以形成可供演示的剖面动画。 6、准确定位的阴影。可以设定建筑所在的城市、时间，并可以实时分析阴影，形成阴影的演示动画。
本章节将重点介绍使用已制作好的**大学主要建筑物的SketchUp模型来制作3D符号，并在ArcScene中使用。其中，SketchUp制图以及ArcScene的使用在此就不再叙述。其步骤如下：
第一步：将SketchUp的文件转换成3ds格式
使用SketchUp打开文件夹\中的\XinJiangUniversity02.skp\文件选择Fileaexporta3D Model，选择格式为3ds，存储到文件夹buiding中。在此我们对SketchUp与ArcScene的转换格式进行简单分析：SketchUp默认的保存格式是.shp，而ArcScene的格式是3ds，其中就有一个格式转换问题。而SketchUp的设计已经将此问题考虑在内。我们只需要将用SketchUp制作好的3D模型运用其导出功能导出，保存时选择格式为3ds，这样我们就完成了模型的格式转换。下图3-2和3-3为我们用SketchUp打开的**大学主要建筑的模型和导出的过程。
图3-2 用skept打开**大学主要建筑
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图3-3 将模型导出
第二步：在ArcScene中加载数据 打开ArcScene程序，加载Shapefiles文件夹中的点文件。在此操作中可以设置点文件的颜色，形状以及尺寸。点状要素可以用（X，Y，Z）来定位于某一精确位置，这样我们就可以避免模型和真实建筑之间的位置产生偏差。效果图如下：图3-4
图3-4 ArcScene中加载点文件
第三步：使用三维模型进行符号化
右键选择\图层，选择properties，打开属性窗口。选择
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