[发明专利]通过置换3D对象的点坐标对3D对象进行保护的方法和设备

说明书

技术领域

本发明总地涉及一种3-D模型并且具体地涉及这种模型的图形对象的保护。

背景技术

本部分旨在向读者介绍可能与以下描述的和/或要求权利的本发明的各个方面有关的技术的各个方面。相信本论述有助于向读者提供背景信息以便促进更好地理解本发明的各个方面。相应地，应该了解的是，应该以这样的方式来理解这些陈述，而不是作为对现有技术的承认。

近年来，尤其在虚拟实境(metaverse)出现的情况下，三维(3D)对象的使用已经日益增长。对于3D对象有多种用途：社交世界、游戏、镜像世界、仿真工具、并且还有3D用户界面、动画电影和用于电视的虚拟效果。一般地，3D虚拟对象表示现金值。在社交世界和游戏中，玩家为了现金而将虚拟对象或化身(avatar)销售给其他玩家。在在线游戏中建立有经验的角色是非常漫长的、可能需要在键盘上花数百小时的过程。通过仿真工具对真实世界对象进行3D建模允许制造真实(假的)的对象并且进行销售。从好莱坞工作室泄露下一大片(blockbuster)的场景的3D模型可能导致该工作室的出版发行不良。可见，在许多情况下，3D对象对它们的所有者是巨大的财富。

内容保护策略包括旨在例如通过加密使未经授权的用户对内容进行访问变得不可能的保密性保护和旨在使追踪未经授权而散布内容的用户成为可能的加注水印。

尽管这些方法有些粗劣，但3D内容保护的基本方法聚焦于整个数据，即，所有数据要么被加密要么被加注水印(或者二者)。

保护3D内容的更加精细的方法是保护其3D对象中的一个或多个。由于3D内容通常由位于设置中的许多不同的对象组成，这是可能的。当将每个3D对象编码成单独的实体时，单独地保护它们中的每一个成为可能并且不需要保护它们的全部。

例如，US 2008/0022408描述了一种通过将对象的“边界框(boundingbox)”作为未加密数据存储于一个文件中并且将受保护3D对象作为加密数据存储于单独的文件中进行3D对象保护的方法。任何用户均可访问未加密数据，但是仅有授权用户可以访问加密数据；未授权用户看到其基本表示(即，边界框)，诸如平行六面体而不是汽车。然而，这种方法被开发用于3D呈现(rendering)软件并且不太适合于诸如视频和电影之类的多媒体内容。此外，文件格式(具有未加密数据的一个文件和具有加密数据的一个文件)是非标准的并且从而仅被适配的呈现设备而不是标准设备使用。实际上，加密数据不遵守大多数3D技术的语法并且从而通常可能不被使用。

US 6678378描述了一种通过加密来保护3D计算机辅助设计(CAD)对象的解决方案。该解决方案可以通过非线性或仿射变换(affinetransformation)，由此扭曲3D对象或者通过诸如RSA之类的“正常”加密来加密节点的坐标值以及边缘或轮廓的方程之一。

这个解决方案的问题在于计算可能代价高(尤其当使用RSA时)以及失真仍然不足以阻止恶意用户使用内容。此外，在“正常”加密的情况下，3D对象可能根本不能被诸如计算机或电视机之类的内容消费设备读取，这在一些情况下可能是缺点。

2006年，Shi，W.，Lee，H.，Yoo，R.，和Boldyreva，A在A Digital RightsEnabled Graphics Processing System.GH’06中：Proceedings of the 21 st ACMSIGGRAPH/EUROGRAPHICS symposium on Graphics hardware，ACM，17-26中提出了一种启用数字权限的图形处理系统。利用这个系统，将组成3D对象(顶点、纹理的集合)的数据加密。在许可的控制下，在图形处理单元内处理它们的解密。还提出了使用多分辨率网格来同时传递3D元素的受保护和未受保护的版本。虽然该系统本身是朝着安全的3D环境的真正的进步，但利用其他虚拟现实建模语言(VRML)呈现器来使用受保护的场景将导致互操作的问题。