[發明專利]一種基于信息嵌入的四面體網格模型可逆變形方法及應用

有效

• 申請號: 202110294562.1
• 申請日: 2021-03-19
• 公開（公告）號: CN113032743B
• 公開（公告）日: 2023-01-06
• 發明（設計）人: 吳昊天;莊振威
• 申請（專利權）人: 華南理工大學
• 主分類號: G06F21/16
• 分類號: G06F21/16;H04L9/08;H04L9/06
• 代理公司: 廣州市華學知識產權代理有限公司 44245
• 代理人: 李斌

本發明公開了一種基于信息嵌入和提取的四面體網格模型可逆變形方法及應用，該方法的模型變形與數據嵌入的過程包括：使用遍歷密鑰生成遍歷序列；計算頂點每個坐標的預測值；運用預測差值擴展算法與數據嵌入密鑰對模型進行變形與數據嵌入；逆變形與嵌入數據的提取過程包括：使用遍歷密鑰生成遍歷序列；計算頂點每個坐標的預測值；運用預測差值擴展算法與數據嵌入密鑰對模型進行逆變形與嵌入數據的提取。在擁有正確的密鑰則可以完全恢復出原始模型，并且可以正確提取所嵌入的數據。本發明可以對四面體網格模型外觀進行變形的同時嵌入額外的數據，并且無損地恢復出原始的網格模型及提取出嵌入的額外數據。

技術領域

本發明涉及體網格模型信息隱藏技術領域，具體涉及一種基于信息嵌入的四面體網格模型可逆變形方法及應用。

背景技術

互聯網和社交媒體的快速發展，帶動了對數據共享和知識產權保護的巨大需求，如何在網絡環境下保護數據的知識產權成為一個重要的問題。針對這一問題，本發明提出了一種用于四面體網格模型的可逆變形方案，該方案在對體網格模型進行變形的同時嵌入額外的數據，代表個人、版權等信息，變形后的體網格模型與原模型在外觀上粗略相似，經過逆變形后可以無損地恢復原始模型，并能正確提取所嵌入的數據。一種應用場景是在網絡中傳輸體網格模型，可以對體網格模型進行變形，變形后仍可以展示模型的大致外形，但是未經授權無法得到原始的原始模型。當被授權的用戶擁有正確的密鑰時，可以無損地恢復原始模型，并且可以正確提取所嵌入的數據。

發明內容

為了克服現有技術存在的缺陷與不足，本發明提供一種基于信息嵌入的四面體網格模型可逆變形方法，本發明在對體網格模型進行變形的同時嵌入額外的數據，代表個人、版權等信息，變形后的體網格模型與原模型在外觀上粗略相似，經過逆變形后可以無損地恢復原始模型，并能正確提取所嵌入的數據。

本發明的第二目的在于提供一種基于信息嵌入的四面體網格模型可逆變形系統。

本發明的第三目的在于提供一種存儲介質。

本發明的第四目的在于提供一種計算設備。

為了達到上述目的，本發明采用以下技術方案：

一種基于信息嵌入的四面體網格模型可逆變形方法，包括下述步驟：

四面體網格模型變形與數據嵌入：

根據遍歷密鑰生成頂點序列，頂點序列根據遍歷策略得到遍歷序列；

計算頂點每個坐標的預測值：對于遍歷序列中的每一個頂點的坐標值，根據已遍歷的鄰居頂點坐標的平均值得到該頂點坐標值的預測值；

數據嵌入：通過數據嵌入密鑰生成每個待嵌入數據的強度，與待嵌入的數據計算出實際待嵌入的比特數據，采用預測差值擴展算法，根據每個頂點坐標值的預測值與嵌入的比特數據計算出嵌入數據后的坐標值，在所有的頂點都完成數據嵌入后，體網格模型的外形發生變形；

四面體網格模型的逆變形與嵌入的額外數據信息的提取：

根據遍歷密鑰生成頂點序列，頂點序列根據遍歷策略得到遍歷序列；

計算頂點每個坐標的預測值：對于遍歷序列中的每一個頂點的坐標值，根據已遍歷的鄰居頂點的坐標值計算該頂點坐標值的預測值；

通過數據嵌入密鑰生成每個待嵌入數據的強度，再運用預測差值擴展算法的逆運算，根據每個頂點坐標的預測值計算出坐標的初始值，并提取出嵌入的比特數據，所有的頂點提取后得到嵌入的額外數據。

作為優選的技術方案，所述頂點序列根據遍歷策略得到遍歷序列，具體步驟包括：