计算机技术和互联网的快速发展为各种形式的数字媒体产品的访问和使用提供了极大的便利,但同时也出现了一系列的问题,如产品的随意复制、盗用、篡改等。三维模型同图象、文本、音频和视频一样存在着版权保护、侵权检测等问题。特别是随着网络环境下的协同设计和虚拟产品的研究和应用,三维模型的版权保护问题显得日益重要。本文针对三维模型的数字水印技术进行了研究,主要研究成果如下:提出了基于几何特征分布的三维点云模型数字水印算法:该算法首先通过修改模型点距离分布的均值来实现水印信息的嵌入,同时引入了Hausdorff距离度量水印对模型的几何失真程度。通过对水印强度系数ζ和长度系数L的实验统计分析,得到了不同的经验值,从而使该算法在相关性系数和模型几何误差H(M,(?))之间获得了较好的平衡;同时该算法在嵌入水印时,不需要对点云模型进行网格化的预处理操作,是一种真正的直接面向点云模型的数字水印算法。实验证明该算法对仿射攻击、重排序攻击、简化、剪切、噪声和造成局部几何失真的各种变形攻击具有较强的鲁棒性。提出基于特征信息的三维网格水印算法:首先利用一种改进分水岭算法对三维网格模型进行特征区域的面片分割,然后利用快速傅立叶变换的图象水印算法,将一串有意义的水印字符串转换成一个水印矩阵,然后把水印矩阵叠加到顶点信息上,完成水印的嵌入。实验证明该算法能抵抗大范围的剪切攻击,对仿射变换攻击和重排序攻击有很强的鲁棒性。提出了两种面向三维网格模型的多重水印算法:第一种算法首先根据每个顶点的一环邻域选取满足嵌入条件的顶点,然后对这些候选点构建自己的局部坐标系,调整候选顶点的坐标值来完成第一重水印字符串的嵌入;其次利用模型面片的冗余信息进行第二重水印图象的嵌入。该多重水印算法中的一种是对顶点坐标嵌入水印,另一种是对模型面片的顶点排列顺序进行水印嵌入,两者间不会相互影响。实验表明该水印算法使模型既能抵抗各种仿射变换、非均匀缩放和大范围的剪切攻击,又能抵抗一定强度的噪声攻击。第二种算法是对基于特征信息的三维网格水印算法的改进。为了使模型能抵抗更多的攻击,如抵抗噪声攻击,我们在原有水印模型的基础上,对模型的拓扑信息嵌入另一种水印图象,从而使模型既能抵抗仿射变换和剪切攻击,又能抵抗噪声攻击。实验证明多重水印算法对提高水印的鲁棒性有较好的效果。提出了一种基于DCT的细分曲面网格水印算法:通过对初始网格进行三次Loop迭代细分,按距离值升序排列,构建一个距离矩阵,并进行DCT变换。为了提高水印的不可见性,通过基于傅立叶变换的图象水印算法对水印信息进行预处理,得到水印矩阵,然后把水印矩阵叠加到距离矩阵的DCT频域中,得到嵌入水印的网格作为新的细分网格。实验证明该算法对旋转、平移、剪切、噪声和一些组合攻击有较强的鲁棒性。