由于网络的蓬勃发展带来信息内容的爆炸式增长,对于信息的安全通信提出了更高的要求,而信息隐藏技术是目前进行秘密信息安全通信最主要的技术手段。目前大部分的信息隐藏算法都是单一载体,其嵌入容量和鲁棒性的提升受到了一定程度的限制,而多载体的信息隐藏算法能够更有效的突破这些限制,在算法各方面性能上均有较大提升。论文将三维模型作为信息隐藏载体媒介,并研究了三维模型的表示类型、三维模型的预处理和分类、秘密信息预处理和信息隐藏算法设计规则等基础理论,在这些研究理论的基础上,提出了以下两种算法:（1）基于三维模型凹凸结构特征的多载体信息隐藏算法。首先,对载体库进行体素化,并根据体素化后获得的数据集提取三维模型的凹凸结构特征对载体库进行分类,转换得到凹凸度区间,并对凹凸度区间和体素化点进行编码;其次,根据载体分类数对秘密信息分段并进行置乱和优化;分别通过凹凸度区间和体素化坐标点的编码数据双重嵌入秘密信息,最后应用遗传算法对秘密信息进行最优调整后实现秘密信息的隐藏。（2）基于隐马尔科夫模型的多载体信息隐藏算法。首先,对三维模型载体库进行体素化,并采用隐马尔科夫模型对三维模型载体库进行了规范化预处理、载体特征提取和分类;然后对秘密信息进行Arnold置乱;最后通过基于三维模型法向与面积比例和顶点到模型边界距离的编码数据双重嵌入秘密信息。对基于三维模型凹凸结构特征的多载体信息隐藏算法进行仿真实验与算法对比,相较于对比算法,该算法的优势在于嵌入容量平均提高了13.3%,在面对20°旋转、40%压缩、70%简化、40%噪声和30%剪切攻击时Corr值可以达到0.6553。基于隐马尔科夫模型的多载体信息隐藏算法的仿真实验与算法对比表明,相较于对比算法,在面对旋转、噪声、简化以及压缩攻击时,本文算法的BCR值分别提高了11.45%、9.16%;7.27%、9.75%;6.78%、4.3%;7.5%、9.17%。本文提出的两种算法,在不可见性和鲁棒性方面均有明显提升,适用于安全性要求较高的信息通信,对于国家安全事业的发展有积极意义。