伴随着数字信息技术和三维数字模型技术等领域的迅速成长,三维数字模型在诸多领域中起到了不可替代的作用。随着技术的快速成长,出现了层出不穷的新问题,通过简单的操作就能对数字数据进行非法抄袭、篡改和造假等,影响其真实性,还有不法分子对数字信息所有者的知识产权进行侵害,因此信息数据的版权保护问题亟待解决,如何有效地保护三维数字产品的版权及其价值成为了一个新的研究课题,吸引了大量的关注。本文以三维数字水印问题作为基石进行研究,其内容分为以下这几个方面:本文提出了一种运用聚类思维方式的余弦域三维点云水印算法。除此之外,该算法还结合了球坐标系变换、双随机相位编码和多数存活原则等的思想。算法的基本思路是将经过DRPE编码后的已加密水印嵌入到通过层级聚类筛选后的三维数字模型的特征区域中去。具体的嵌入流程需要在模型数据的球坐标系下进行,在球坐标系下按照球坐标角度值对模型数据进行排序,获得的模长二维矩阵再进行离散余弦变换作为水印的嵌入宿主,最后将加密后的水印信息嵌入到其低频部分。嵌入完成后进行恢复工作,将模型数据进行逆球坐标系变换,使数据还原回笛卡尔坐标系下,此算法将加密信息嵌入到模型数据的特征区域的多数点中。对于提出的水印算法制作了相应的软件系统,此系统可以简洁便捷的完成水印的嵌入操作和测试工作,其主要的功能有以下几方面:读取水印及模型数据、嵌入水印、存储水印和模型数据、采用不同的模式进行攻击、提取水印和检测算法性能等。测试结果表明,此算法有比较优秀的抗攻击性能,对几何攻击、剪切攻击、信号攻击和简化攻击等攻击模式有一定的抵御能力。是一种在安全性、鲁棒性和隐藏性之间取得平衡效果的算法方案。