伴随着计算机及工业设计的迅猛发展，3D模型开始被大量的生成并广泛的使用。3D模型通常是由网格、NURBS或者体素进行表示。其中，网格模型因为其大量深入的研究而被广泛采用。然而，网格模型有着其固有的缺陷，它需要存储大量的数据且无法在数学上精确表示曲线及曲面。与网格不同，NURBS通过数学公式来表示3D模型。它的数据量非常小，因为曲面等在数学上仅适用少量参数即可表示。此外，NURBS的光顺性也只受到硬件解析度的限制。因此，CAD系统由于其高精度要求通常采用NURBS模型进行表示，而在拓扑上往往通过CSG及BREP等进行混合表示。　　尽管3D模型的数量在飞速增加，但关于其上的数字水印技术的研究却远远落在了后面，尤其是三维CAD模型上的数字水印技术。因此，本论文将针对以下几个方面进行深入的讨论研究:　　基于混沌机制的半盲数字水印算法:介绍了CAD模型相关数字水印技术的研究进展，进而提出了一种基于混沌机制的半盲数字水印算法，该算法利用节点反插方法将数字水印信息分组嵌入到CAD模型的各NURBS数据的节点向量中，实验证明，该算法不仅能够严格保持原始CAD模型的几何形状，水印提取过程不需要原始模型的参与，而且对仿射变换及节点插入节点删除升阶等攻击具有很强的鲁棒性。　　三维CAD模型上的零水印机制:CAD模型对于严格保持几何形状有着苛刻的要求，而现阶段CAD模型数字水印技术的研究尚不成熟，为避免模型功能失效，多数情况下水印只能以很低的强度嵌入，从而降低了水印的鲁棒性。为解决水印算法中水印鲁棒性与透明性之间的矛盾，引入了零水印的概念，在不对原始模型进行任何改动的前提下，利用其重要特征构造水印，再将水印在IPR信息数据库注册实现版权保护，并详细阐述了基于时间戳机制的零水印算法在CAD模型上的应用。　　基于脆弱水印的CAD模型认证技术研究:与用于版权保护的鲁棒水印不同，脆弱水印主要用于数字产品的内容认证及篡改检测，即通过对模型的水印提取及检测，判断出模型是否被篡改，并在判定被篡改时指出篡改的具体位置。接着详细阐述了基于CSG及BREP结构的CAD模型上的脆弱水印算法，该算法通过在CSG树中插入控制节点的方法嵌入水印信息，该算法能够很好的完成脆弱水印的内容认证及篡改检测功能，检测过程不需要先验知识，且严格保持CAD模型的几何形状。　　CAD模型上的多重水印策略研究:详细讨论了多种CAD模型上的多重数字水印策略。从时间戳机制、自恢复技术、动态多重水印方案等三方面进行了详细阐述。其中时间戳机制主要用于解决数字产品中含有多个不同版权水印信息时的版权纠纷问题，通过引入时间戳机制根据提取出的时间戳来判别最终的版权归属。水印自恢复技术用于多种功能性不同的水印信息并存时，通过在多重水印信息之间建立映射关系，在某重水印信息遭到破坏时通过其他重水印信息进行恢复，这样可以更大的发挥多重数字水印技术信息量大、鲁棒性好、可扩展多功能等有点。最后讨论的动态多重水印方案，用于解决协同设计等情况下，多位未确定数量及身份的设计者的版权如何嵌入的问题，可以更好的保证各位设计者的权益。