随着三维建模以及多媒体技术的快速发展,越来越多的人造3D模型和现实的三维物体以数字作品的形式永久的保留下来。然而这些数字作品在随后的使用中极易被非法复制和篡改,这使得数字作品的信息安全和版权保护面临着严峻的考验。三维模型数字水印技术把秘密信息嵌入模型中达到版权保护的目的。数字水印作为版权认证的唯一标识,在三维模型使用和传播之前,对其嵌入版权拥有者的水印。一方面嵌入的水印不影响模型的视觉质量;另一方面模型受到侵权者恶意攻击后仍然能从中提取出事先嵌入的水印,从而有效地保护三维模型的版权。本文针对鲁棒的三维模型水印算法进行了研究,首先调研了鲁棒的三维模型水印算法的国内外研究现状,在此基础上提出了两种鲁棒的三维模型数字水印算法,并搭建了三维模型水印系统。本文主要工作包括:(1)针对三维模型水印算法中存在的鲁棒性问题,本文提出一种基于顶点分组和分段映射函数的三维模型水印算法。该算法使用一种新的顶点分组方法构造水印嵌入基元,这种分组方法使每组中有效顶点的数量相同,与传统分组方法相比能够增强边缘组水印的鲁棒性。此外,在水印嵌入的过程中,该算法使用分段映射函数减小模型顶点的扰动范围,从而保证了较好的透明性。该算法能完全抵抗常见的仿射变换、顶点重排序攻击,对噪声、光顺、量化和细分等攻击具有较强的鲁棒性;(2)针对三维模型水印算法中水印嵌入位置的选择问题,本文提出了一种基于混沌系统和遗传算法的自适应三维模型水印算法。该算法利用Logistic序列和遗传算法匹配原始水印信息和模型中的固有信息,通过使用遗传算法寻优确定水印合适的嵌入位置,并采用自适应的水印嵌入方法调整模型顶点坐标,最后把Logistic序列的初始值作为密钥保存起来用于水印提取。经实验验证,本文提出的算法具有良好的透明性,并且能有效抵抗多种常见的攻击;(3)针对上述提出的三维水印算法搭建了三维模型数字水印系统。本文搭建的系统主要包括四个模块:模型加载和保存模块、模型交互及可视化模块、鲁棒水印算法嵌入模块、水印提取与相关性计算模块。该系统能够为三维模型版权保护提供技术保障。