魯棒的三維模型數(shù)字水印算法研究.pdf

1、隨著三維建模以及多媒體技術(shù)的快速發(fā)展，越來越多的人造3D模型和現(xiàn)實(shí)的三維物體以數(shù)字作品的形式永久的保留下來。然而這些數(shù)字作品在隨后的使用中極易被非法復(fù)制和篡改，這使得數(shù)字作品的信息安全和版權(quán)保護(hù)面臨著嚴(yán)峻的考驗(yàn)。三維模型數(shù)字水印技術(shù)把秘密信息嵌入模型中達(dá)到版權(quán)保護(hù)的目的。數(shù)字水印作為版權(quán)認(rèn)證的唯一標(biāo)識(shí)，在三維模型使用和傳播之前，對(duì)其嵌入版權(quán)擁有者的水印。一方面嵌入的水印不影響模型的視覺質(zhì)量;另一方面模型受到侵權(quán)者惡意攻擊后仍然能從中提取

2、出事先嵌入的水印，從而有效地保護(hù)三維模型的版權(quán)。
　　本文針對(duì)魯棒的三維模型水印算法進(jìn)行了研究，首先調(diào)研了魯棒的三維模型水印算法的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀，在此基礎(chǔ)上提出了兩種魯棒的三維模型數(shù)字水印算法，并搭建了三維模型水印系統(tǒng)。本文主要工作包括：
　　(1)針對(duì)三維模型水印算法中存在的魯棒性問題，本文提出一種基于頂點(diǎn)分組和分段映射函數(shù)的三維模型水印算法。該算法使用一種新的頂點(diǎn)分組方法構(gòu)造水印嵌入基元，這種分組方法使每組中有效頂點(diǎn)的數(shù)

3、量相同，與傳統(tǒng)分組方法相比能夠增強(qiáng)邊緣組水印的魯棒性。此外，在水印嵌入的過程中，該算法使用分段映射函數(shù)減小模型頂點(diǎn)的擾動(dòng)范圍，從而保證了較好的透明性。該算法能完全抵抗常見的仿射變換、頂點(diǎn)重排序攻擊，對(duì)噪聲、光順、量化和細(xì)分等攻擊具有較強(qiáng)的魯棒性;
　　(2)針對(duì)三維模型水印算法中水印嵌入位置的選擇問題，本文提出了一種基于混沌系統(tǒng)和遺傳算法的自適應(yīng)三維模型水印算法。該算法利用Logistic序列和遺傳算法匹配原始水印信息和模型中的固

4、有信息，通過使用遺傳算法尋優(yōu)確定水印合適的嵌入位置，并采用自適應(yīng)的水印嵌入方法調(diào)整模型頂點(diǎn)坐標(biāo)，最后把Logistic序列的初始值作為密鑰保存起來用于水印提取。經(jīng)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，本文提出的算法具有良好的透明性，并且能有效抵抗多種常見的攻擊;
　　(3)針對(duì)上述提出的三維水印算法搭建了三維模型數(shù)字水印系統(tǒng)。本文搭建的系統(tǒng)主要包括四個(gè)模塊:模型加載和保存模塊、模型交互及可視化模塊、魯棒水印算法嵌入模塊、水印提取與相關(guān)性計(jì)算模塊。該系統(tǒng)能夠?yàn)?/p>