随着3D硬件的快速发展、3D游戏的普及以及3D打印技术的成熟,三维模型被广泛的传播和应用。然而,人们在享受三维模型带来的逼真视觉感受的同时,不法分子对模型的破坏操作也变得更加容易。并且,三维模型的设计与构造耗时费力,因此,对于三维模型的信息安全研究,以及如何加强版权保护变得尤为重要。水印是目前三维模型版权保护的主要方式之一,但受限于模型本身的数据特点,该技术的发展仍面临很多的难题。所以,如何方便有效地运用水印技术保护三维模型的版权成为当前的研究热点。本论文对现有的三维模型水印算法进行了调研,深刻分析了国内外相关的研究成果,进而提出一种三维模型可见水印算法与两种不可见水印算法。本文的主要研究工作包括:(1)针对三维模型的保护需求,本文以设计单位提供的标识作为可见水印信息,提出了一种基于网格细分的边界自适应可见水印算法。引入TTF字符库,并设计三维模型的投影、预细分、裁剪等操作将水印信息自适应地嵌入至三维模型上。经验证,本算法可以很好地在三维模型上显示出汉字、英文、数字等多种形式的水印信息,提升了可见水印的视觉效果,并且对噪声、细分等常见攻击具有鲁棒性。(2)针对现有的水印算法大多对剪切攻击没有抵抗能力的问题,本文提出了一种基于特征点的三维模型抗剪切水印算法。首先,在三维模型中选取突出的特征点;进而,在突出特征点的基础上结合顶点信息对三维模型进行有效的稳定分割,确保三维模型的分割不重复,并且顶点信息能够被充分利用;然后,在每块中嵌入完整的水印序列;最后,设计二次调整方案保证在水印嵌入后仍能有效定位到特征点的位置,从而准确提取水印信息。实验结果表明,本算法在有效抵抗多种常见攻击的同时,还可以很好地抵抗剪切攻击。(3)由于现有水印算法仅采用单一模型特征的方式,难以抵抗多种常见的三维模型攻击,因此,提出一种面向突出点的强化水印嵌入算法。分别利用顶点范数与顶点突出性不同特征在三维模型中嵌入具有强化作用的双重水印,进一步提升算法的鲁棒性。实验验证,本文所提的算法在拥有良好不可见性的基础上,可以对常见的仿射变换和信号攻击等具有鲁棒性,同时可以很好地抵抗简化攻击。