三維模型數(shù)字水印典型算法研究與實現(xiàn).pdf

1、數(shù)字化技術的發(fā)展為信息的獲取和傳播提供了極大的方便，同時也帶來了數(shù)字化產(chǎn)品的版權保護問題。數(shù)字水印技術為數(shù)字化產(chǎn)品的版權保護提供了一種有效方法。目前的數(shù)字水印大多是針對圖像，音頻和視頻，而對三維模型水印技術的研究工作相對較少。但是，基于CAD的三維模型的應用越來越多，從在網(wǎng)絡中提交或出售三維模型產(chǎn)品的公司或版權所有者的立場來看，他們同樣面臨版權保護問題，為了保護三維模型在網(wǎng)絡上共享而不被非法拷貝，迫切需要一種能夠防止未經(jīng)授權而非法使用已

2、發(fā)布的三維模型的方法，數(shù)字水印技術作為一種有效的版權保護手段在這個領域具有廣泛的應用前景。 Ohbuchi在1997年首先提出三維模型的數(shù)字水印技術，之后雖然得到一定的研究，但是由于三維模型數(shù)據(jù)的特殊性，比如缺乏像圖像等數(shù)據(jù)的自然的頻域分解算法，這一領域的數(shù)字水印技術還不成熟，本文在參考國內(nèi)外三維模型數(shù)字水印技術研究現(xiàn)狀的基礎上，主要研究三維網(wǎng)格模型的數(shù)字水印技術。 本文首先介紹了三維模型數(shù)字水印技術的研究背景和意義，以

3、及數(shù)字水印的一些基本概念，重點闡述了三維模型數(shù)字水印技術的特性和主要分類，簡單介紹了水印技術的相關工作和研究現(xiàn)狀。根據(jù)水印嵌入技術的不同，可以將其分為空域三維模型水印技術和頻域三維模型水印技術，本文按照這種分類方法對現(xiàn)有的一些典型的三維模型數(shù)字水印算法進行了歸納總結(jié)和分析，分別指出了各算法的優(yōu)勢和不足之處。 基于三維網(wǎng)格模型的特性和水印系統(tǒng)的功能分析，本文設計并實現(xiàn)了一個完整的三維網(wǎng)格模型數(shù)字水印系統(tǒng)，介紹了三維數(shù)據(jù)格式的組織與

4、存儲方式，簡練而又清晰地說明了系統(tǒng)框架中各模塊的實現(xiàn)，包括水印的生成和檢測，集成了所有常見的針對三維模型的攻擊操作，比如仿射變換、網(wǎng)格簡化、噪聲、裁剪、網(wǎng)格光順攻擊等，對各種攻擊算法的實現(xiàn)進行了簡單介紹。對于一些攻擊來說，在進行水印提取之前可能需要進行預處理，即網(wǎng)格的重定位和重采樣，由此可提高水印提取的正確度，因此對于整個水印過程非常重要，文中詳細闡述了一種典型的重定位和重采樣的算法。 本文參考圖像數(shù)字水印技術的研究方法，提出了

5、一種基于DCT中頻的三維網(wǎng)格模型數(shù)字水印算法，將代表三維模型幾何特征的“半徑”距離看成一維的數(shù)字信號，使用DCT變換到頻域后在中頻系數(shù)上加入數(shù)字水印，再通過逆向DCT轉(zhuǎn)回空域。實驗結(jié)果表明該算法實現(xiàn)簡單，在保證水印透明性的前提下對于簡化攻擊、裁剪、隨機噪聲攻擊等具有良好的魯棒性。E Praun提出的基于漸進網(wǎng)格的三維模型數(shù)字水印算法的魯棒性很高，但其所采用的Hoppe的漸進網(wǎng)格的構(gòu)造方法十分復雜，影響了總體水印算法的效率，本文詳細介紹了