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Le tatouage d’objets 3D. Incorporer des informations robustes dans un modèle en 3 dimensions. Présenté par Laurène Combette. Plan. Rappel sur le tatouage Les modèles 3D Geometry-Based Watermarking of 3D Models Robust Mesh Watermarking Conclusion. Pourquoi tatouer des données?. - PowerPoint PPT Presentation
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Le tatouage d’objets 3D
Incorporer des informations robustes dans un modèle en 3 dimensions
Présenté par Laurène Combette
2
Plan
Rappel sur le tatouage Les modèles 3D Geometry-Based Watermarking of 3D
Models Robust Mesh Watermarking Conclusion
3
Pourquoi tatouer des données?
Protection nécessaire des documents électroniques
La cryptographie n’est pas une bonne solution
Insertion dans le document d’informations sur le propriétaire
Copie suspecte repérable par le propriétaire
4
Le tatouage de modèles en 3D
Les modèles en 3D de plus en plus répandus sur le web VRML (Virtual Reality Model Language) Imagerie 3D Création numérique
Technologies de tatouage actuelles Sur les médias images, audio, et vidéos Peu de solutions proposées pour les modèles 3D
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Comment représenter un objet en 3D?
Exemples de représentations:
CSG (Constructive Solid Geometry)
Triangle meshes
Bezier patches
6
État de l’art :Le tatouage de modèles 3D
Pour le maillage de triangles uniquement Yeung et Yeo: un tatouage fragile Ohbuchi et al.: plusieurs solutions pour un
tatouage robuste Ne résiste pas à certaines transformations
classiques Benedens Praun, Hoppe et Finkelstein
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Exemples de transformations sur un modèle 3D
Simplification polygonale Découpage (Cropping)
Adoucissement (Smoothing) Bruit
8
Geometry-Based Watermarking of 3D Models: Introduction
Système développé par Benedens pour résister à: Bruits Altération du maillage , re-maillage Simplification Polygonale
Principe de base Modification sur le modèle de distribution des normales
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Geometry-Based Watermarking of 3D Models: Notion de bin et d’EGI
Normales groupées en bins en fonction D’une normale centrale (bin center
normal) De l’angle formé avec la normale
centrale 1 bin construit via pavage du modèle
par une sphère 1 bin = 1 bit de tatouge
Extended Gaussian Image 1 vecteur = 1 normale centrale de bin Longueur du vecteur = somme des
aires des surfaces contenues dans le bin
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Geometry-Based Watermarking of 3D Models: Marquage du modèle
1) Calcul des normales du modèle 2) Echantillonnage des normales en bin
Les bins construits ne se recouvrent pas
3) Insertion du tatouage
3D vers 2D
DéplacementDu centre de masse du bin
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Geometry-Based Watermarking of 3D Models: Détection du tatouage
Informations nécessaires sur le modèle d’origine: Le nombre de bin La position des normales centrales L’angle max entre la normale centrale et les normales Le centre de masse des bins
PROCESSUS d’extraction1) Calcul des normales du modèle2) Transformer le modèle en EGI pour réorienter le modèle3) Echantillonnage des normales en bin4) Algorithme d’extraction du tatouage
3D vers 2D On regarde si centre de masse déplacé à gauche ou droite par
rapport à original
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Geometry-Based Watermarking of 3D Models: Résultats expérimentaux
Modèle originel Modèle après insertion du tatouage sur 16 bins
Surfaces inclues dans les bins (en rouge)
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Geometry-Based Watermarking of 3D Models: Bilan
Tatouage qui résiste aux opérations de simplification et de bruit
Qu’en est-il des autres opérations? Étude du robust mesh watermarking
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Robust Mesh Watermarking:Introduction
But: avoir un tatouage résistant à plus de transformations
Comment? Tatouage par étalement de spectre
Problématique:
Parties importantes de l’imageParties importantes de l’image
imageimagemeshmesh
??
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Robust Mesh Watermarking:Surface basis fonctions
Besoin de fonctions pour repérer les parties les plus significatives
Comment les définir? Multiresolution format
Construction du multiresolution format Modèle d’origine un maillage grossier edge collapses successifs choisis pour conserver la forme
originale
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Robust Mesh Watermarking:Surface basis fonctions
Obtention d’un progressive mesh
Raffinement via m vertex splits choisis selon leur grandeur h Vertex split i du sommet ci
Ring area autour de ci raffinée pour obtenir une frontière Bi autour du sommet
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Robust Mesh Watermarking:Surface basis fonctions
Pour chaque voisinage trouvé Construction d’une
fonction « radius » rVaut 0 sur ci
Vaut 1 sur la frontièreVarie linéairement entre
les deux
Surface fonction basis Utlise r
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Robust Mesh Watermarking: Comment se fait le tatouage?
Un vecteur de tatouage W=(w1,…,wm) Wi calculés suivant une distrubion gaussienne
Pour chaque coordonnées (X,Y,Z) du modèle:
Vx sommet d’origineVx’ sommet du modèle tatouéparamètre utilisateur pour l’intensité du tatouagedi direction de déplacementhi grandeur du vertex splitw watermark
V’ = v + B * w
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Robust Mesh Watermarking: Extraction du tatouage sur un modèle suspect
Opération de registration et resampling Différence entre sommets du modèle suspect et d’origine Résolution d’un système linéaire pour calculer le tatouage:
B w* = (v* - v)
Correlation = < w*,w > Pfp probabilité de faux témoin = probabilité qu’on est une
corrélation aussi grande que avec un tatouage aléatoire watermark présent si
Pfp < Pthresh ( e.g. Pthresh = 10-6 )
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Robust Mesh Watermarking: Exemple
(1) Maillage originel (2) tatoué (exagéré)
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Robust Mesh Watermarking: Résultats expérimentaux
1010-7-7
1/2 faces1/2 facesMaillage tatouéMaillage tatoué
Maillage tatouéMaillage tatoué
1010-7-7
22ndnd watermark watermark
1010-6-6
bruitbruit
22
Robust Mesh Watermarking: Résultats expérimentaux
1010-12-12 1010-2-2
smoothingsmoothing all attacksall attackswatermarked meshwatermarked mesh
watermarked meshwatermarked mesh croppedcropped1/8 faces1/8 faces
1010-13-13 00
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Robust Mesh Watermarking: Bilan
Réagis correctement à diverses attaques
Perspectives de développement:
Tatouer d’autres formes de représentation:
Bézier patches, CSG par exemple
Agent qui recherche des documents tatoués « volés » sur le web
Améliorer le processus de tatouage pour résister à des attaques plus subtiles
eg: FFD (free-form deformations)
FFDFFD
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Conclusion
Quelques solutions existantes pour le tatouage de modèles 3D
Tatouage résistant à des plus attaques subtiles?
Comment tatouer les autres représentations? Tatouage de texture (Jean Luc Degelay,
Emmanuel Garcia, Calorine Mallauran)