随着在线存储技术的快速发展和互联网的迅速增长,多媒体外包给云计算的需求也正在增加,云计算为存储多媒体和数据处理提供了一个基础。虽然云的丰富存储和巨大的计算资源提供了许多优势,但保护隐私和数据机密性是云模式的主要问题,随着三维模型的数据安全和隐私安全日益受到重视,研究模型无损恢复和存储海量数据的隐藏方法具有重要意义。可逆数据隐藏技术为其提供了一种有效的解决方案。本文采用网格模型作为研究载体,针对现有可逆数据隐藏算法中模型的嵌入率、恢复质量以及安全性的问题,提出了两种三维网格模型的可逆数据隐藏算法,并搭建了可视化三维模型数字水印系统。主要研究工作包括:（1）提出了一种针对顶点策略优化的三维模型可逆数据隐藏算法。首先对网格模型顶点进行划分,在全邻域中生成新的重心集合,根据改进的预测策略预测所有顶点集合的MSB以确定最大嵌入位,然后应用顶点处拉普拉斯算子得到光滑恢复模型,最后采用平均曲率可视化分析。为证明该算法效果,实验选取不同大小的网格模型与其他传统算法的嵌入率、SNR以及恢复模型进行对比。结果表明本文方法不仅提高了嵌入率,还在保留恢复模型局部细节特征的同时有效去除噪声,提高了模型恢复质量和视觉效果,进一步达到数据隐私安全的目的。（2）提出了一种基于同态加密的可逆数据隐藏算法,将需要嵌入的附加信息应用到了加密技术构造当中,并且不需要对模型数据进行修改,提高了算法在云端的安全性。算法首先计算三维模型顶点的正整数坐标,接着利用迪杰斯特拉算法求出所有顶点之间的最短距离,根据划分的块保证顶点不重叠,再对每一个块中的顶点进行同态加密,得到标记的加密模型,最后接收端根据是否需要提取信息或者得到恢复模型,利用同态加密特性对其顶点坐标的数据进行提取与恢复。实验证明算法能够对三维模型进行保护和安全存储,同时还能够抵抗各类攻击,尤其使平移和缩放攻击。（3）设计并实现了可视化三维模型数字水印系统。该系统的主要功能包括三维模型输入/输出模块、三维模型显示交互模块、基于半脆弱水印算法模块、基于拉普拉斯算子的光滑算法模块。本文提出两种可逆数据隐藏算法,提高了数据嵌入能力及模型恢复质量,并通过颜色渲染模型达到可视化分析的目的。搭建的可视化三维模型数字水印系统为三维模型的隐私保护提供了解决方案,并具有一定的应用价值。