随着多媒体和网络技术的快速发展及广泛应用,多媒体信息的保护已成为一个迫切需要解决的问题。而其中三维模型的版权保护方法却远不如数字图像、数字音频、视频和文本等媒体数据成熟。传统的密码技术对三维模型的内容保护有很大的局限性,新兴的数字水印技术恰好弥补了这些缺陷,成为继密码技术之后又一强有力的多媒体内容保护工具。基于此,本文深入研究了用于实现三维网格模型版权保护的数字水印技术;提出了三种适用于不同情况的三维网格模型数字水印算法;并提出了基于数字水印和移动代理技术的数字版权管理系统WADRM(Watermarking and Mobile Agent Based Digital Right Management)模型,用于实现三维网格模型在开放网络环境中的防拷贝和版权实时跟踪与检测。本文主要研究工作如下;1.在鲁棒数字水印算法方面,研究提出了一种基于三维网格模型全局几何特征的鲁棒数字水印算法。由于三维网格模型的全局几何特征在网格处理过程中很少被改变,否则网格模型的视觉效果就会被破坏,所以本算法选取三维网格模型的全局几何特征嵌入水印,即从三维网格模型中心到模型表面顶点的距离所构成的矩阵为顶点模值矩阵,并用二维信号处理的方法——奇异值分解算法嵌入水印。其基本思想是把三维几何数字信号转化为二维数字信号,然后通过一系列的嵌入过程的逆处理操作重构含有水印的三维信号。由于矩阵奇异值的稳定性,所以在嵌入水印时可以采取较大的强度而保持三维网格模型的视觉效果,由此可以带来较好的鲁棒性。同时,由于顶点模值矩阵是反映三维网格模型全局几何特征的重要参量,因此在顶点模值矩阵中嵌入水印可以使水印信号的影响遍布在三维网格模型的各处,这样的水印不易被抹去,进一步保证了算法的抗攻击能力。通过对该算法进行各种攻击的鲁棒性测试,包括简化,剪切,旋转,加噪声等,表明该算法对多种攻击均具有良好的鲁棒性。2.在盲数字水印方面,对渐进网格技术进行了深入地研究,并在此基础上研究提出了一种基于渐进网格的盲数字水印算法。水印嵌入过程中,采用渐进算法对水印的嵌入位置进行选择,隐藏效果好,并对噪声攻击具有很强的鲁棒性,可以有效抵抗常见的几何攻击。水印信息序列的嵌入与顶点的位置有关,可以作为水印的检测密钥来使用,只有拥有正确的密钥才能抽取水印序列,使水印嵌入算法的安全性得到加强。本算法适用于在原始网格模型无法获取的情况下,进行水印检测。对该算法进行的攻击试验结果证明,该水印嵌入算法具有较好的不可见性和鲁棒性。3.提出了一种基于三维网格模型深度投影的数字水印算法。为了使设计的三维数字水印算法获取较强的鲁棒性,水印嵌入域要尽量选择能够反映三维网格模型明显特征的区域,这样在不影响模型视觉外观的前提下,水印不易被擦除。由于三维网格模型的深度投影反映了其重要的外观特征,所以选择三维网格模型的深度投影作为水印信息的嵌入域,可以提高算法的鲁棒性。该算法首先对三维网格模型运用主元分析法对模型的最佳视点进行选择,然后获取三维网格模型在最佳视点方向的深度投影,对其进行傅立叶变换,并将水印信息嵌入到深度投影的傅立叶变换域,得到含水印的三维网格模型。由于选择了三维网格模型的深度投影作为嵌入域,在攻击者不愿影响模型视觉外观前提下,水印不易被擦除。同时实验结果表明,由于傅立叶变换所具有的旋转不变等特性,使得该算法对简化、平移、旋转、尺度不变等操作具有较为理想的鲁棒性。4.为了在开放网络中对三维模型提供全生命周期的版权保护,提出了基于数字水印和移动代理技术的数字版权管理系统WADRM的设计模型。通过一个三维模型的实例分析说明此系统对三维模型全生命周期的版权保护的整个流程;详细分析了用户申请数字作品过程,数字作品非法拷贝认证过程,移动水印代理的创建与派遣过程以及基于移动水印代理的版权跟踪和检测过程。WADRM与现有系统相比有以下优点;在原始数据中隐藏的水印代理可以果断的终止非授权的使用和拷贝行为,从而达到版权保护的目的;不需要用户额外安装水印检测器或智能卡,给方便用户使用;利用移动代理技术进行水印检测,可以大大降低网络的负载;移动水印代理不需要网络的持续连接,检测结果也可以异步地传回水印代理中心。