基于顶点权值的OBJ格式三维模型数字水印方法技术

基于顶点权值的OBJ格式三维模型数字水印方法，属于数字水印技术领域，其水印嵌入步骤如下：一、选定将要嵌入模型的水印信息；二、导入OBJ格式三维模型，计算每个顶点与其相邻顶点的欧几里得距离，按各个顶点的距离之和进行排序和挑选，然后根据顶点邻环域的平滑度值选择合适的嵌入水印的顶点位置；三、对选中的顶点坐标区域，采用加性的嵌入准则将水印信息嵌入到顶点的X轴坐标中。本方法提出在OBJ格式三维模型中的水印信息，可以根据顶点权值来决定嵌入水印位置和信息。该算法对常见的几何攻击、剪切攻击和简化攻击都有较好的鲁棒性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及基于顶点权值的OBJ格式三维模型数字水印方法，属于数字水印

技术介绍
随着应用计算机网络人数的剧增以及三维扫描技术和模型制作工具的快速发展， 三维模型数据在各个领域(如生物，化学，工程等)的应用也越来越普遍。人们可以方便地通过网络发布自己的三维作品，进行电子交易，研究以及下载有用的三维模型作品。随着三维模型广泛应用于城市仿真、电影特技、动画游戏制作以及军事领域中，三维模型的非法占有和传播未授权产品的侵权行为变得更加严重。三维模型数字水印技术即为一种较好的解决方案，该技术在不影响模型的使用性和保真性的前提下，通过在模型数据中嵌入具有某种意义的水印信息，从而有效地解决了模型的版权问题。目前使用的三维模型数字水印方法主要集中在不同的三维模型格式上。如在三维模型数据的拓扑信息中嵌入二值水印信息 (参见文献:R. Ohbuchi, H. Masuda, Μ. Aono. Watermarking multiple object types in three-dimensional models, Proceedings of the Workshop on Multimedia&Security at ACM Multimedia, 1998: 83^91.)；还有的主要是针对通用的3DS格式数据格式；还有的基于全局几何特征嵌入的私有水印算法，即通过修改模型质心到模型顶点向量大小来嵌入水印(参见文献胡敏，谢颖，许良凤，薛峰.基于几何特征的自适应三维模型数字水印算法. 计算机辅助设计与图形学学报，2008，Vol.20 (3) 39(Γ394.)。以上方法都没有直接针对顶点权值和OBJ格式三维模型数字水印方法。
技术实现思路
为了解决直接针对顶点权值和OBJ格式三维模型数字水印的问题，本专利技术提供基于顶点权值的OBJ格式三维模型数字水印方法，可以针对OBJ格式下进行水印嵌入和提取数字水印的方法。本专利技术的目的是通过下述技术方案实现的基于顶点权值的OBJ格式三维模型数字水印方法，包括水印嵌入和水印提取过程，其中，水印嵌入步骤如下假设原始三维模型的顶点序列为V(X，y，ζ)，数字水印序列为W，若为痛的二值图像则先按列优先原则转化为一维序列W。Stepl 选定将要嵌入模型的水印信息W，该信息可以是有意义的字符序列(如个人数字签名，字符标识等)或图像(如公司图标等)，并转化成相应的实数。St印2 导入OBJ格式三维模型，计算每个顶点V(x，y, ζ)与其相邻顶点的欧几里得距离，按各个顶点的距离之和将顶点从小到大排序，根据水印大小挑选出相应数量(一般为水印大小的1. 5倍)的顶点，然后根据顶点邻环域的平滑度值选择合适的嵌入水印的顶点位置。水印嵌入点的个数是水印嵌入容量和模型保真度的折衷。当要求嵌入容量较大时，所要求选取的水印嵌入点较多，嵌入水印时对模型的修改量也就越大，水印模型的保真度也就越低。 Step3 对选中的顶点坐标区域，采用加性的嵌入准则将水印信息嵌入到顶点的X 轴坐标中，为了提取出完整的水印信息，在同一个顶点的Z轴坐标中记录水印的位数信息， 表示该顶点X轴坐标中嵌入的信息是水印的第i位的值，顶点的Y轴坐标作为受攻击后提取水印时的参考位，完成水印嵌入步骤； 具体嵌入公式如下本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．基于顶点权值的ＯＢＪ格式三维模型数字水印方法，包括水印嵌入和水印提取过程，其中，水印嵌入步骤如下：假设原始三维模型的顶点序列为Ｖ（ｘ，ｙ，ｚ），数字水印序列为Ｗ，若为的二值图像则先按列优先原则转化为一维序列Ｗ；Ｓｔｅｐ１：选定将要嵌入模型的水印信息Ｗ，该信息为有意义的字符序列或图像，并转化成相应的实数；Ｓｔｅｐ２：导入ＯＢＪ格式三维模型，计算每个顶点Ｖ（ｘ，ｙ，ｚ）与其相邻顶点的欧几里得距离，按各个顶点的距离之和将顶点从小到大排序，根据水印大小挑选出相应数量的顶点，然后根据顶点邻环域的平滑度值选择合适的嵌入水印的顶点位置；Ｓｔｅｐ３：对选中的顶点坐标区域，采用加性的嵌入准则将水印信息嵌入到顶点的Ｘ轴坐标中，为了提取出完整的水印信息，在同一个顶点的Ｚ轴坐标中记录水印的位数信息，表示该顶点Ｘ轴坐标中嵌入的信息是水印的第ｉ位的值，顶点的Ｙ轴坐标作为受攻击后提取水印时的参考位，完成水印嵌入步骤；具体嵌入公式如下：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　（１）　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　（２）其中，为水印嵌入强度，为水印信息，，为顶点Ｖ的Ｘ，Ｚ轴坐标，为嵌入水印后顶点Ｖ的Ｘ轴坐标，为记录水印位数信息后的顶点Ｖ的Ｚ轴坐标，为加权系数，根据模型顶点的最大有效位数设定，是长度为Ｌ的水印信息的第ｉ个位置。...

【技术特征摘要】
1.基于顶点权值的OBJ格式三维模型数字水印方法，包括水印嵌入和水印提取过程， 其中，水印嵌入步骤如下假设原始三维模型的顶点序列为V(x，y，ζ)，数字水印序列为W，若为難的二值图像则先按列优先原则转化为一维序列W ；Stepl 选定将要嵌入模型的水印信息W，该信息为有意义的字符序列或图像，并转化成相应的实数；St印2 导入OBJ格式三维模型，计算每个顶点V(x，y, ζ)与其相邻顶点的欧几里得距离，按各个顶点的距离之和将顶点从小到大排序，根据水印大小挑选出相应数量的顶点，然后根据顶点邻环域的平滑度值选择合适的嵌入水印的顶点位置；Step3 对选中的顶点坐标区域，采用加性的嵌入准则将水印信息嵌入到顶点的X轴坐标中，为了提取出完整的水印信息，在同一个顶点的Z轴坐标中记录水印的位数信息，表示该顶...

【专利技术属性】
技术研发人员：范铁生，宫元九，窦春轶，蔚敏，王丹华，
申请(专利权)人：辽宁大学，
类型：发明
国别省市：89