随着三维成像、计算机图形、图像学及通信技术等的发展,人造的或现实的三维物体以数字产品的的形式进入到了生活、军事、科技、工业等各个领域。三维数字模型的应用为人们的生产和生活都带来了极大的益处,但其蓬勃发展的同时也面临着潜在的威胁,如盗版、非法复制、修改和传播等。如何有效保护三维数字产品的知识产权不被侵害是当前面临的重大课题。三维数字水印技术作为一种可以有效保护三维数字产品的技术被广泛研究。本文从两个方面开展对三维数字水印的研究,其一是非盲水印,其二是盲水印。同时,以所提出的盲水印算法为基础,开发了对应的软件系统。本文的工作主要可以概括为以下三个部分。(1)本文提出了一种三维点云模型的非盲水印算法。算法对点云进行球坐标变换,并对其模长矩阵进行规则排序,将水印嵌入其离散余弦域的低频部分。实验结果表明,本算法不仅可以保证水印良好的透明性,同时还具有相当好的鲁棒性。(2)本文提出了一种基于法向特征的三维网格模型双重盲水印算法。该算法结合法向特征,并将整体的球坐标系转换细化到模型局部顶点的局部球坐标系转换,同时结合变换域和统计的思想,完成双重水印的嵌入。双重水印互不干扰,且可以增加水印的总体鲁棒性。实验结果表明,该算法不仅能够实现对双重水印的盲检测,而且在一定程度上具备抵抗平移、旋转、缩放、剪切、简化、平滑、噪声、顶点重排序及联合攻击的能力。相比于同类型算法,其抵抗攻击的种类有所增加。(3)基于提出的双重盲水印算法开发了相应的三维数字水印嵌入与检测软件系统。