[发明专利]通过变换三维对象的点保护三维对象的方法和设备

说明书

技术领域

本发明一般涉及3D模型，尤其涉及这样模型的图形对象的保护。

背景技术

这个部分旨在向读者介绍可能与下面所描述和/或要求保护的本发明的各个方面有关的技术的各个方面。这种讨论被认为有助于向读者提供促使更好理解本发明的各个方面的背景信息。因此，应该明白，这些陈述要就此而论地阅读，而不是作为对现有技术的承认。

三维（3D）对象的使用近年来越来越普及，尤其随着虚拟实境（metaverse）的出现。3D对象有多种用途：社交世界、游戏、镜像世界、仿真工具，以及3D用户界面、动画电影和电视的视觉效果。一般说来，3D虚拟对象代表真正的货币值。在社交世界和游戏中，玩家将虚拟对象或化身（avatar）销售给其它玩家来换取真正的货币。在在线游戏中成为经验丰富的角色是一个可能需要在键盘后面花费数百个小时的极其漫长过程。来自于仿真工具的真实世界对象的3D模型使制造真实（假冒）的对象并销售它成为可能。下一部大片（blockbuster）的场景的3D模型从好莱坞制片厂泄漏出来可能会给制片厂带来负面新闻。可以看出，在许多情况下，3D对象是其拥有者的巨大价值的资产。

内容保护的策略包含旨在通过，例如，加密使未授权用户不可能访问内容的机密保护、和旨在使得能够跟踪散发了（disseminate）内容但未授权这样做的用户的加水印。

3D内容保护的基本方法关注整个数据，即，对所有数据加密或加水印（或两者），尽管这些方法都有点粗糙。

保护3D内容的更精细方式是保护它的一个或多个3D对象。这是可能的，因为3D内容往往由位于底座（setting）上的许多不同对象组成。当每个3D对象被编码成分立实体时，分开地保护这些对象的每一个变得可能，而不必保护它们的所有。

例如，US 2008/0022408描述了通过将对象的“边界框”作为非加密数据存储在一个文件中并且将受保护3D对象作为加密数据存储在分立文件中来保护3D对象的方法。任何用户可以访问非加密数据，但只有授权用户才能访问加密数据；未授权用户可以看到它们的基本表示（即，边界框），譬如，看不到车厢，而是看到平行六面体。但是，这种方法是为了用在3D呈现软件上而开发的，不太适合像视频和电影那样的多媒体内容。另外，文件格式（含有非加密数据的一个文件和含有加密数据的另一个文件）是非标准的，因此只可由适配的呈现设备使用，而不能由标准呈现设备使用。实际上，加密数据不符合多数3D技术的语法，因此通常不能使用。

US 6678378描述了通过加密保护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（affine）变换，从而扭曲(distort)3D对象，或通过像RSA那样的“正常”加密来加密节点的坐标值和边缘或轮廓的方程（equation）之一。

这种解决方案带来的问题是计算成本可能高（尤其当使用RSA时），以及这些扭曲可能仍然不足以阻止恶意用户使用内容。另外，在“正常”加密的情况下，在像计算机或电视机那样的内容消费设备上3D对象可能是根本不可读的—在一些情况下，这可能是缺点。

Shi,W.、Lee,H.、Yoo,R.和Boldyreva,A于2006年提出了一种使数字权（digital right）有效的图形处理系统:A Digital Rights Enabled Graphics Processing System；In GH’06:Proceedings of the 21st ACM SIGGRAPH/EUROGRAPHICS symposium on Graphics hardware,ACM,17-26。借助于这种系统，可以加密包含3D对象（顶点的集合、纹理）的数据。在许可证的控制下，在图形处理单元中管理它们的解密。还提出了使用多分辨率网格同时交付3D元素的受保护和不受保护版本。尽管系统本身真正朝着安全3D环境的方向前进，但受保护场景用在其它虚拟现实建模语言（VRML）呈现器上将导致互操作性问题。