计算机技术和互联网的飞速发展为三维数字媒体的访问和使用提供了极大的便利,同时也给三维数字媒体的版权保护带来了问题。数字水印技术通过向三维数字媒体中嵌入水印信息,为三维数字媒体的版权保护提供了行之有效的解决方案。本文针对三维数字媒体的数字水印技术进行了研究探讨,主要成果如下:(1)提出了一种基于点云数据分层的三维水印算法.算法首先对模型所有顶点进行主元分析,建立不变空间坐标系统;用垂直于某个方向轴的平面等距离分割点云模型;计算位于截面上所有顶点到截面与方向轴交点的距离及平均距离;通过保持平均距离来构造水印重同步信息;通过循环平移点云数据到平均距离的位置完成水印信息的嵌入。算法不需要对点云模型进行网格化处理;水印嵌入不会影响三维点云模型质心坐标。实验证明,算法对噪声等常见的攻击具有鲁棒性,同时对仿射变换等几何攻击也具有较强的抵抗能力。(2)提出了一种基于多分辨率表示网格的三维水印算法.算法利用改进的Garland网格简化算法对三维网格模型进行多分辨表示,将所有顶点划分为三层:低分辨率层(模型轮廓信息)、中分辨率层、高分辨率层。低分辨率层内的所有顶点用来建立不变空间,抵抗仿射攻击;水印信息嵌入到中分辨率层内的顶点坐标中;高分辨率层内的顶点预留给网格简化、平滑和噪声等攻击。三维网格模型经过多分辨率分层表示,不同分辨率层内的顶点完成不同的操作,在保证水印不可见性前提下,算法对抗几何攻击具有强壮性。(3)提出了一种基于特征网格线定位的三维水印算法.算法首先计算三维模型顶点球面坐标及其一环邻域面积;对于面积较小的一环邻域,进行切面投影;切面二维图像进行Beamlet线特征提取;提取到与Beamlet数据库样本匹配的网格线作为水印同步信息;水印信息嵌入到与网格线所相对的三角网格顶点坐标中。算法通过提取三维网格模型中具有Beamlet数据库样本特征的网格线,来定位水印重同步信息。实验证明算法抵抗平滑、噪声和网格简化攻击能力一般,但对仿射变换及其组合攻击有很强的鲁棒性。(4)提出了一种基于Surfacelet变换域的三维水印算法.利用Surfacelet变换对三维实体模型进行多尺度多方向分解,将水印信息嵌入到能量较大的Surfacelet变换方向子带中,水印信息扩散到整个模型中,从而使算法具有很好的透明性和鲁棒性。同时,利用改进的Harris-Laplace算子在模型实体中提取特征模板,通过特征模板获得水印重同步信息,从而使模型能够抵抗仿射变换、噪声、平滑等几何攻击。