数字水印是对数字产品进行版权保护的一种强有力的技术,近年来越来越多的学者针对此技术进行了深入的研究。随着三维几何模型在网络制造、协同设计、数字博物馆等技术中的应用,其版权保护的问题也日益成为当今数字水印领域研究的热点之一。 本文首先介绍了信息隐藏技术和数字水印技术的相关技术背景、基本框架和应用领域等相关基础知识,接着对目前存在的三维几何模型数字水印算法进行了研究,总结分析了各种算法的优缺点,并提出了两种新的三维几何模型数字水印算法。 针对NURBS模型,本文提出了一种基于小波分解的数字水印算法。该算法首先根据原始模型控制顶点的坐标值生成三幅虚拟图像,每个虚拟图像中的象素值对应控制顶点在某个坐标轴方向上的坐标值;接着对得到的虚拟图像分别进行多级小波分解,把水印信息嵌入到分解得到的低频子带中;最后,进行小波逆变换,得到含有水印信息的虚拟图像,根据虚拟图像中的象素值就可以得到一组新的控制顶点坐标。这个过程,完成了水印的嵌入,得到了含有水印信息的NURBS模型。实验证明,该算法满足透明性的要求,同时对于节点的插入和删除、节点细化、次数的提升和降低、仿射变换的攻击具有良好的鲁棒性。 此外,本文还提出了一种利用小波分解来向网格模型中嵌入水印信息的算法。该算法首先求出原始网格顶点到模型中心的长度,得到一个长度序列,然后对该序列进行分组,再分别对每组进行一维小波分解,把水印嵌入到小波分解的高频部分中,从而具有良好的透明性;最后通过小波逆变换得到嵌入了水印信息的一个新序列,根据这个序列,重新调整网格模型顶点的位置,完成向网格模型中嵌入水印信息的过程。该算法在进行水印提取之前需要对待检测模型进行网格重定位和网格重采样。由于把水印信息嵌入到小波分解后的高频部分,而且还采用了重复嵌入水印的策略,故算法具有良好的透明性和较强的抗攻击能力。 文中针对所提出的每种数字水印算法均进行了相关的仿真实验和分析,得到了一些有价值的结论。理论分析以及实验仿真结果表明,文中给出的数字水印方法是有效的,具有良好的鲁棒性和抗攻击能力。