(57)【要約】  本発明は、透かしを直線形状又は曲面形状のモデル、特にＮＵＲＢＳ（非一様有理Ｂスプライン）モデル中に埋め込む方法に関する。このモデルは、多数のスプラインを有する。これらのスプラインは、その全体で形を形成する。この場合、複数の制御点（Ｐ）が、これらのスプラインに割り当てられている。その結果、割り当てられたそれぞれのスプラインの外形が、前記制御点の位置を変更することによって変更され同時に制御され得る。この場合、複数の節点が、前記スプラインに割り当てられている。これらの節点は、割り当てられたそれぞれのスプラインによって形成された形の一部上に存在する。この場合、少なくとも１つの制御点の位置を変更し、１つの重みを変更し、１つの制御点が、この重みによって前記形に作用し、これによってこの形の少なくとも１つの領域が影響を受け、及び／又は、１つの追加節点を前記モデル中に挿入することによって、前記形が、透かしをモデル中に埋め込む時に変更される（変更された曲線が、点Ｃmodを通過する）。どのようにして前記形の変更が元の状態に戻され得るかに関する情報が、少なくとも１つの追加節点を前記モデル中に挿入することによって埋め込まれる（変更された曲線上のu=1.1875の新しい節点）。
2009529269.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
工業製品又はその他の物品、特に自動車の車体を製造する方法にあって、この場合、透かしが、直線形状又は曲面形状のモデル中に埋め込まれて、物品の直線形状又は曲面形状を形成し、この場合、前記モデルは、多数のスプラインを有し、これらのスプラインは、その全体で形を形成し、この場合、複数の制御点が、これらのスプラインに割り当てられていて、その結果、割り当てられたそれぞれのスプラインの外形が、前記制御点の位置を変更することによって変更され同時に制御され得、この場合、複数の節点が、前記スプラインに割り当てられていて、これらの節点は、割り当てられたそれぞれのスプラインによって形成された形の一部上に存在し、この場合、透かしをモデル中に埋め込む時に、前記形は、以下の手段のうちの１つの手段又は幾つかの手段：
ａ）少なくとも１つの制御点の位置が変更され、
ｂ）１つの重みが、少なくとも１つの制御点に対して変更され、１つの制御点が、この重みによって前記形に作用し、これによってこの形の少なくとも１つの領域に影響を及ぼし、及び／又は
ｃ）少なくとも１つの追加節点が、前記モデル中に挿入される、
によって変更される方法において、
どのようにして前記形の変更が元の状態に戻され得るかに関する情報（変更情報）が、少なくとも１つの追加節点を前記モデル中に挿入することによって埋め込まれることを特徴とする方法。
【請求項２】
少なくとも１つのビットを有する１つの二進コードが設けられていて、この二進コードは、透かしをモデル中に埋め込むことによって符号化されなければならず、この場合、このビットは、第１値及び第２値をとり得、この場合、請求項１に記載の手段ａ）〜ｃ）のうちの１つ又は幾つかの手段が実施される方法で、このビットが、形の外形に対して横方向にこの形を局所的に移動させることによって符号化され、その結果、第１方向のこの局所的な移動が、前記第１値を符号化し、この第１方向に逆の方向の第２方向の局所的な移動が、前記第２値を符号化する請求項１に記載の方法。
【請求項３】
１つの制御点が、１つの鍵を使用してさらに挿入された節点に対して論理的に割り当てられ、この制御点又はこの制御点の重みが、手段ａ）〜ｃ）のうちの１つ又は幾つかの手段を実施する時に使用され、この制御点による変更に対応する変更情報が、この節点によってモデル中に埋め込まれる請求項１又は２に記載の方法。
【請求項４】
コンピュータプログラムが、コンピュータ又はコンピュータネットワーク上で実行される時に請求項１〜３のいずれか１項に記載の方法を実施するためのプログラムコード手段を有するコンピュータプログラム。
【請求項５】
データ媒体又はコンピュータシステムにおいて、データ構造が、このデータ媒体又はこのコンピュータシステム上に記憶されていて、このデータ構造は、コンピュータ又はコンピュータネットワークのメインフレーム及び／又はメインメモリ内にロードした後に請求項１〜３のいずれか１項に記載の方法を実行するデータ媒体又はコンピュータシステム。
【請求項６】
工業製品又はその他の物品、特に自動車の車体を製造する装置にあって、この場合、この装置は、物品の直線形状又は曲面形状を形成する時に透かしを直線形状又は曲面形状のモデル中に埋め込むために構成されていて、この場合、このモデルは、多数のスプラインを有し、これらのスプラインは、その全体で形を形成し、この場合、複数の制御点（Ｐ）が、これらのスプラインに割り当てられていて、その結果、割り当てられたそれぞれのスプラインの外形が、制御点の位置及び／又はこれらの制御点（Ｐ）の重みを変更することによって変更され同時に制御され得、この場合、複数の節点が、これらのスプラインに割り当てられていて、これらの節点は、割り当てられたそれぞれのスプラインによって形成された前記形の一部上に存在し、この場合、この装置は、変更装置（２）を有し、この変更装置（２）は、透かしをモデル中に埋め込む時に前記形を以下の手段のうちの１つの手段又は幾つかの手段：
ａ）少なくとも１つの制御点（Ｐ）の位置が変更され、
ｂ）１つの重みが、少なくとも１つの制御点（Ｐ）に対して変更され、１つの制御点（Ｐ）が、この重みによって前記形に作用し、これによってこの形の少なくとも１つの領域に影響を及ぼし、及び／又は
ｃ）少なくとも１つの追加節点が、前記モデル中に挿入される、
によって変更するために構成されている装置において、
前記変更装置（２）は、どのようにして前記形の変更が元の状態に戻され得るかに関する情報（変更情報）を、少なくとも１つの追加節点をモデル中に挿入することによって埋め込むために構成されていることを特徴とする装置。
【請求項７】
データインターフェースを有する装置にあって、このデータインターフェースは、前記変更装置に接続されていて、変更を制御する情報、特に二進コード及び／又は鍵が、このデータインターフェースを通じて供給され、どのようにして前記変更及び／又は前記変更情報を符号化するかの規則が、前記二進コード及び／又は鍵から導き出され得る請求項６に記載の装置。
【請求項８】
製品の生産を制御する制御装置を有する装置にあって、この場合、この制御装置は、モデルを請求項１に記載の特徴によって評価し、制御命令を生成するために構成されていて、これらの制御命令は、対応するモデルに形成される製品を製造することを生産装置に指示し、この場合、前記制御装置は、取出装置を有し、この取出装置は、前記変更情報が１つの追加節点又は複数の追加節点に基づいて自動的に評価され、前記形の変化が元の状態に戻されるように構成されている装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、工業製品又はその他の物品、特に自動車の車体を製造する方法及び装置に関する。物品の直線形状又は平面形状をデザインする場合、透かしが、直線形状又は平面形状のモデルに埋め込まれる。このモデルとは、特にＮＵＲＢＳ（非一様有理Ｂスプライン）モデルである。概念「直線形状又は平面形状のモデル」は、曲面又は体積を境界線又は境界面によって定義する位相幾何形状曲面モデル又はボリュームモデル（いわゆる「境界表現」つまり「B-Rep」）も含む。
【背景技術】
【０００２】
数年前から、デジタルモデルが、工業製品及びその他の物品をデザインするために使用される。多くの場合このようなモデルは、様々な企画段階及びデザイン段階でいろいろなユーザによって開発され利用されなければならない、例えば自動車の車体のような物品の外形又は表面を表現する。自動車産業のような産業部門では、デジタルモデルの流通経路を追跡することが、安全性の理由から必要であると次第に認識されつつある。重要なデザイン情報が、プロセスチェーンのどの地点でデザインの特定の作業手順から権限のない第三者に譲渡されたかを特に確認しなければならない。
【０００３】
個別の（一人の人又はこの代わりにプロセスチェーンの工程段階に割り当てられた）デジタル透かしをオリジナルモデルのコピーに使用することによって、これらのコピーが、後の時点に対して１つの荷渡地（例えば、１つの供給者，下請業者等）に一義的に割り当てられ得る。
【０００４】
オリジナルモデルは、大抵はコンピュータ支援設計（ＣＡＤ）システムによって作成され、一般に３次元のデータセットの形態で存在する。これらのデータセットは、多くの場合はＮＵＲＢＳの形態の曲線及び曲面として表現される。ＮＵＲＢＳモデルは、その全体が又は部分モデルとして請負業者，供給者，広告代理店又はその他の共同経営者に転送される。実際の製品ラインの販売活動が悪影響を受けるので、まさに自動車産業では、早過ぎる新しいデザインの発表は、ハイリスクの危険性を引き起こす。
【０００５】
ＮＵＲＢＳ曲線Ｃ（ｕ）は、このＮＵＲＢＳ曲線Ｃ（ｕ）の次数ｐ，重み付けされた制御点Piの数量及び節点ベクタＵによって定義されている。ＮＵＲＢＳ曲線及びＮＵＲＢＳ曲面は、Ｂスプライン，ベジェ曲線及びベジェ曲面の一般化である。これらの両スプラインの種類に対する主な違いは、重みwiによる制御点重み付けである。ＮＵＲＢＳ曲線が、重みwiによって有理になる（非有理Ｂスプラインは、有理Ｂスプラインの特別な場合である）。
【０００６】
ＮＵＲＢＳ曲線は、有理Ｂスプライン基底関数とｐで重み付けされた制御点とを加算することによって
【０００７】
【数１】
2009529269.tif 000003
【０００８】
完全に定義されている。
【０００９】
有理Ｂスプライン基底関数Ri,pは、Ｂスプライン基底関数Ni,p，ＮＵＲＢＳの階数ｐ及び制御点に付随すべき重みwiから
【００１０】
【数２】
2009529269.tif 000004
【００１１】
から算出される。
【００１２】
パラメータｕ∈[a,b]が、長さｒ＋１の節点ベクトル
【００１３】
【数３】
2009529269.tif 000005
【００１４】
の範囲内でスプライン曲線の個々の区間をアクティヴに処理する。節点ベクタのこれらの要素は単調に増加する。指数p+1〜r-p-1によるノットは、内部節点とも呼ばれる。
【００１５】
節点ベクタは、ＮＵＲＢＳ曲線に対する制御点の影響を確定するパラメータ値から成る。節点の個数は、制御点の個数＋（曲線の次数＋１）に常に等しい。例えば５個の制御点を有する３次曲線は、９個の節点を持つ（5+3+1=9）。これらの節点のうちの１つの節点が、内部節点である。
【００１６】
節点ベクタの値は、昇順で存在する必要がある。したがってＵ＝｛0,0,1,2,3,3｝は有効であり、これとは反対に｛0,0,2,1,3,3｝は有効ではない。個々の節点の値自体は、情報を持たない；節点の値間の差の比率だけが意味を持つ。したがって節点ベクタ｛0,0,1,2,3,3
｝，{0,0,2,4,6,6}，及び｛1,1,2,3,4,4｝の全てが、同じ曲線を生成する。さらに、内部節点の個数は、最高でも曲線の次数と同じ個数でもよい（内側の節点の個数は、曲線の次数より少なくてもよい）。１次のＮＵＲＢＳに対しては、各内部節点が、ただ１つの制御点と対になっている。
【００１７】
１つのＮＵＲＢＳ曲線の次数は、隣接した制御点の個数によって確定されている。これらの制御点は、この曲線に影響する。この曲線は、多項式から数理的に構成されている。この曲線の次数は、この曲線の階数より１小さい。つまり、（１次多項式によって表される）２階数の曲線は、１次曲線と呼ばれ、３階数の曲線は、２次曲線と呼ばれ、そして４階数の曲線は、３次曲線と呼ばれる。制御点の個数は、曲線の階数以上である必要がある。
【００１８】
モデルによって規定されている形を変化させないで情報つまりデータをこのモデルに埋め込む方法が、文献（例えば、Umberto Cugini, Michael J. Wozny（発行者）で出版したRyutarou Ohbuchi, Hiroshi Masuda: “Managing CAD Data as a Multimedia Data Type Using Digital Watermarking”: From Knowledge Intensive CAD to Knowledge Intensive Engineering, IFIP TC5 WG5.2 Fourth Workshop on Knowledge Intensive CAD, 2000年５月22日〜24日,Parma, イタリア IFIP Conference Proceedings 207 Kluwer 2001, ISBN 0-7923-7619-6）で提唱された。このような情報も、この文献では透かしと呼ばれる。この文献では、これに対して透かしの埋め込みとは、形が少なくとも僅かに変更され、したがって透かしが基本的にその形から識別可能である。最初のデータマテリアルが、あらゆる場合で変更される。その結果、オリジナルデータ中の情報が、これらの変更によって符号化される。モデルは、一般にデジタルデータによって表現されるので、デジタル透かしも同様に表現できる。透かしは、特に形を変形させうる。この形の変形は、紙の典型的な透かしの場合のようにそれ自体引き継がれる特徴である。この透かしは、例えばビット列として同様な方法で又は類似の方法でいろいろなモデルに埋め込まれ得る。
【００１９】
言及した大渕氏の出版物は、形を変更することによって透かしを埋め込むことも記す。この場合、制御点及び／又は重みの調整並びに節点ベクタの値の変更が、可能な手段として挙げられる。これらの手段は、ＮＵＲＢＳモデルに関連する。
【００２０】
物品の生産中にモデルを使用する場合、しかしながら形の変化がもはや存在してはならない。それ故に、実施された形の変形を可能な限り簡単な方法で元の状態に戻せることが望ましい。このような透かしは、リバーシブル透かしと呼ばれる。他方ではこの要求に対して、透かしの除去の可能性が、権限のある人に限定されなければならない。透かしを埋め込む方法に対するもう１つの要求は、所定の目的に対するモデルの有用性が透かしを除去する前でも制限されてはならないことである。
【非特許文献１】Umberto Cugini, Michael J. Wozny（発行者）で出版したRyutarou Ohbuchi, Hiroshi Masuda: “Managing CAD Data as a Multimedia Data Type Using Digital Watermarking”: From Knowledge Intensive CAD to Knowledge Intensive Engineering, IFIP TC5 WG5.2 Fourth Workshop on Knowledge Intensive CAD, 2000年５月22日〜24日,Parma, イタリアIFIP Conference Proceedings 207 Kluwer 2001, ISBN 0-7923-7619-6
【非特許文献２】L. Piegl et al.: Modifying the shape rational B-splines. Part 1: curves, Computer Aided Design 21, 8(1989),第509-518頁
【非特許文献３】The Nurbs Book” (2nd edition), Springer Verlag, Januar 1997, ISBN 3540615458
【非特許文献４】Praun E., Hoppe H., Finkelstein A.: Robust Mesh Watermarking. Proceedings of the Conference on Computer Graphics (SIGGRAPH ’99), ACM Press, 第49-56頁
【非特許文献５】Hartley R., Zisserman A.: Multiple View Geometry. Cambridge University Press (2003)
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２１】
本発明の課題は、物品の直線形状又は平面形状をデザインする時に透かしをこの直線形状又はこの平面形状に埋め込むことができる方法及び装置を提供することにある。その結果、透かしの完全な除去が可能であり、それ故に形が、透かしによって引き起こされる変化なしに製造され得る。
【００２２】
本発明は、特に多数のスプラインによるモデルに関する。これらのスプラインは、その全体で形を形成する。この場合、複数の制御点が、これらのスプラインに割り当てられている。その結果、割り当てられたそれぞれのスプラインの推移が、これらの制御点の位置を変更することによって変更され、これによって制御され得る。オプションとして、曲線の推移に作用する１つの重みが、これらの制御点の各々又は一部に対して定義され得る。このとき、この代わりに又はこれに加えて、制御点のその都度の重みを変更することによって、この推移を制御することが可能である。複数の節点が、これらのスプラインに割り当てられている。これらの節点は、割り当てられたそれぞれのスプラインによって形成された形の一部の上に存在する。連続性は、例えば段差が移行部分で形成されていない場合にだけ存在する。しかしながら、移行部分の屈曲する推移も排除する接線的な連続性及びそれぞれの移行部分の湾曲のステップ状の変化を許さない湾曲する連続性は、より高い階数の連続性である。
【００２３】
ＮＵＲＢＳ及び／又はＢスプラインによって定義されたモデルは、先の段落中で説明したようなモデルである。特に節点が、少なくとも１つのパラメータに依存しうる。このパラメータは、このモデルの特性を制御する、例えば１つのスプラインが隣接したスプラインに移行する時の形の推移の連続性を制御する。
【課題を解決するための手段】
【００２４】
透かしをモデルに埋め込む時に、形を以下の１つ又は多数の手段によって変更することが提唱される：
ａ）少なくとも１つの制御点の位置が変更される、
ｂ）１つの重みが、少なくとも１つの制御点に対して変更され、１つの制御点が、この重みによって形に作用し、この形に対するこの作用によってこの形の少なくとも１つの領域に影響を及ぼし、及び／又は
ｃ）少なくとも１つの追加節点が、このモデル中に挿入される。
【００２５】
手段ｂ）は、スプラインモデルの特定のタイプの場合は使用できない。何故なら、このタイプのスプラインモデルの制御点が、重みを有さないで、例えばスプラインによって定義されている曲線又は曲面上に直接存在するからである。
【００２６】
さらに、どのうようにして形の変更が元の状態に戻され得るかに関する情報（このような情報は、以下では変更情報と呼ばれる）が、少なくとも１つの追加節点をモデルに挿入することによって埋め込まれることが提唱される。
【００２７】
この変更情報は、モデル自体の中に含まれているので、変更を元の状態に戻すことが簡単になる。他方では、元の状態に戻すためには、どのような方法で変更情報が少なくとも１つの追加節点をモデルに追加することによって埋め込まれたかに関する少なくとも１つの知識が必要である。これに対しては、いろいろな可能性がある。これらの可能性をさらに詳しく説明する。
【００２８】
変更情報は、実施される変更の少なくとも一部に関する情報とも呼ばれる。変更が可逆である場合、この実施される変更の少なくとも一部は、どのようにしてこの変更が元の状態に戻され得るかに関する情報に等しい。
【００２９】
どのようにして変更が元の状態に戻され得るかに関する完全な情報を、変更情報が含むことは必ずしも必要でない。むしろ、変更がモデル中に埋め込まれた変更情報によってだけでは元の状態に戻され得ないことが好まれる。例えば、１つの鍵（例えば、１つのデジタルコード）がさらに必要になってもよい。
【００３０】
この方法の好適な構成の場合、それ故に１つの制御点が、１つの鍵を使用してさらに挿入された節点に対して論理的に割り当てられる。この制御点又はこの制御点の重みが、手段ａ）〜ｃ）のうちの１つ又は幾つかの手段を実施する時に使用される。この制御点による変更に対応する変更情報が、この節点によってモデル中に埋め込まれる。
【００３１】
このとき、透かしを除去する（取り出す）権限のあるユーザ及び／又は自動動作する装置が、この鍵を入手できる。
【００３２】
この取出装置は、このような鍵が使用されるか否かに関係なく、（例えば、産業製品設備内の）例えば製品の生産を制御する制御装置を有する配置の一部でもよい。この制御装置は、モデルを評価し、制御命令を生成するために構成されている。これらの制御命令は、対応するモデルに形成される製品を製造することを生産装置に指示する。取出装置は、制御装置の一部であるか又はこの制御装置と組み合わされていて、変更情報を１つの追加節点又は複数の追加節点に基づいて自動的に評価し、形の変化を元の状態に戻すために構成されている。
【００３３】
特に好適な構成によれば、少なくとも１つのビットを有する１つの二進コードが設けられている。この場合、この二進コードは、透かしをモデル中に埋め込むことによって符号化されなければならない。このビットは、第１値及び第２値をとり得る。請求項１に記載の手段ａ）〜ｃ）のうちの１つ又は幾つかの手段が実施される方法で、このビットが、形の外形に対して横方向にこの形を局所的に移動させることによって符号化される。その結果、第１方向のこの局所的な移動が、第１値を符号化し、この第１方向に逆の方向の第２方向の局所的な移動が、第２値を符号化する。
【００３４】
これに関して、二進符号化が、追加節点を挿入することなしでも、すなわち変更情報が節点をモデル中に挿入することによって埋め込まれない時でも実施され得ることが明白に指摘される。
【００３５】
透かしの二進符号化は、通常はモデルの転送及び再処理後でも依然として一義的に認識可能であるので、この二進符号化は特に頑強である。変更の方向が、最初の状態に対して保持される限り、形が再処理時に僅かに変化したかどうかは、ビットのその都度の値に対して重要でない。それ故に、二進コードが、例えば最初の形と比較することによって確実に決定され得る（いわゆる、透かしの検出の非ブラインド方法）。
【００３６】
さらに、直線形状又は曲面形状のモデル中に、特にＮＵＲＢＳ（非一様有理Ｂスプライン）モデル中に透かしを埋め込む装置が、本発明の範囲に含まれる。この場合、このモデルは、多数のスプラインを有する。これらのスプラインは、その全体で形を形成する。この場合、複数の制御点が、これらのスプラインに割り当てられている。その結果、割り当てられたそれぞれのスプラインの外形が、制御点の位置及び／又はこれらの制御点の重みを変更することによって変更され同時に制御され得る。この場合、複数の節点が、これらのスプラインに割り当てられている。これらの節点は、割り当てられたそれぞれのスプラインによって形成された形の一部上に存在する。この装置は、変更装置を有する。この変更装置は、透かしをモデル中に埋め込む時に形を以下の手段のうちの１つの手段又は幾つかの手段によって変更するために構成されている：
ａ）少なくとも１つの制御点の位置が変更され、
ｂ）１つの重みが、少なくとも１つの制御点に対して変更され、１つの制御点が、この重みによって形に作用し、これによってこの形の少なくとも１つの領域に影響を及ぼし、及び／又は
ｃ）少なくとも１つの追加節点が、モデル中に挿入される。
【００３７】
変更装置は、どのようにして形の変更が元の状態に戻され得るかに関する情報（変更情報）を、少なくとも１つの追加節点をモデル中に挿入することによって埋め込むために構成されている。
【００３８】
さらに、コンピュータプログラムが、本発明の範囲に含まれる。このコンピュータプログラムは、コンピュータ又はコンピュータネットワーク上の実行時に本発明の方法をこの方法の構成のうちの１つの構成で実施する。
【００３９】
さらに、コンピュータプログラムが、コンピュータ又はコンピュータネットワーク上で実行される時に本発明の方法をこの方法の構成のうちの１つの構成で実施するためのプログラムコード手段を有するコンピュータプログラムが、本発明の範囲に含まれる。特にプログラムコード手段は、コンピュータで読み取り可能なデータ媒体上に記憶され得る。
【００４０】
データ媒体が、本発明の範囲に含まれる。データ構造が、このデータ媒体上に記憶されている。このデータ構造は、コンピュータ又はコンピュータネットワークのメインフレーム及び／又はメインメモリ内にロードした後に本発明の方法をこの方法の構成のうちの１つの構成を実行できる。
【００４１】
プログラムがコンピュータ又はコンピュータネットワーク上で実行される時に、本発明の方法をこの方法の構成のうちの１つの構成で実施するための、機械で読み取り可能な媒体上に記憶されたプログラムコード手段を有するコンピュータプログラム・プロダクトも、本発明の範囲に含まれる。
【００４２】
この場合、コンピュータプログラム・プロダクトとは、取引可能な製品としてのプログラムを意味する。このプログラムは、基本的に任意の形態で存在し得る。つまりこのプログラムは、例えば紙で配布できるか又はコンピュータで読み取り可能なデータ媒体で、特にデータ伝送網を通じて配信され得る。
【００４３】
本発明の方法をコンピュータ上で実行する場合、このコンピュータは、コンピュータプログラムによって及び／又は適切に構成された超小型電子技術による構成要素（例えば、ＦＧＰＡ，フィールド・プログラマブル・ゲートアレイ）の構造体によって制御されて少なくとも１つの制御点を挿入し、変更し及び／又はこの制御点の重みを変更し、さらに追加節点をモデル中に挿入することによって変更情報を埋め込みできる。
【００４４】
以下で、本発明を図中に概略的に示されている実施に形態に基づいて詳しく説明する。しかしながら本発明は、これらの例に限定されていない。以下の説明の全ての特徴が、個々に又は本発明の上述した構成のうちの１つの構成と組み合わせて結合され得る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４５】
以下の実施の形態は、ＮＵＲＢＳ曲線に関し、ＮＵＲＢＳ曲面に転用可能である。以下では、モデルの各ＮＵＲＢＳ曲線又はＮＵＲＢＳ曲面は、埋め込みプリミティブと呼ばれ、個々の埋め込みプリミティブの変更が描かれる。特に、透かし、例えばデジタル透かしの１つの特徴又は多数の特徴を本発明の方法で埋め込みプリミティブを変更することによって符号化することが可能である。このとき、この透かしの全体が、変更された埋め込みプリミティブの全体によって形成されるか又は変更された埋め込みプリミティブの全体から認識可能である。完全なデジタル透かしを埋め込む（符号化する）手順は、後で説明する。最初に、個々の埋め込みプリミティブで１つの特徴を符号化する例を説明する。
【００４６】
既に上述したように、ＮＵＲＢＳ曲線は、制御ポリゴン及び節点ベクタによって定義される。この制御ポリゴンは、若干数の制御点から成る。この節点ベクタは、連続する節点を含む。これらの制御点は、曲線の外形を決定する一方で、これらの節点は、隣接した曲線部分間の接続点を定義する。図１及び図２は、ＮＵＲＢＳ曲線を例示的に示す。図１中に追加して示された曲線の制御ポリゴンが、破線によって示されている。全部で５個の制御点が、この制御ポリゴン上に、すなわちこの制御ポリゴンの屈曲点に対して存在する。      
【００４７】
曲線上の（図２の塗りつぶされた小さい円によって示された）点（節点）の位置が、１つのパラメータｕの値によって決定される。
【００４８】
図１及び図２の例では、ＮＵＲＢＳ曲線Ｃ（ｕ）は、２つの区間から成る３次曲線である。このＮＵＲＢＳ曲線Ｃ（ｕ）は、上述した定義を意味する埋め込みプリミティブである。５個の制御点が、一般的な制限なしにデカルト座標系Ｘ−Ｙ−Ｚのｘ−ｙ平面内に配置され、これらの制御点の重みがそれぞれ、１にセットされ得る。５個の制御点Ｐ０〜Ｐ４の対応する（ｘ，ｙ，ｚ）座標が、図１及び図２の例では：
Ｐ０＝(-6.680,-5.620,0)
Ｐ１＝(-5.205,-4.735,0)
Ｐ２＝(-4.601,-6.103,0)
Ｐ３＝(-3.541,-6.506,0)
Ｐ４＝(-2.991,-6.331,0)
をとる。
【００４９】
３つの節点（図２）が、節点ベクタ
Ｕ＝｛0,0,0,0,1,2,2,2,2｝
によって決定されている。この場合、最初の節点及び最後の節点がそれぞれ、多様性４を有し、中央の節点が、両曲線区間を分離する。つまりパラメータｕのパラメータ値が、ｕ＝０，ｕ＝１及びｕ＝２をとる。これらのパラメータ値は、この節点ベクタの要素である。
【００５０】
ＮＵＲＢＳ曲面は、２つのパラメータｕ，ｖを特徴とする。その結果、複数の制御点のネットワーク及び（ｕ方向とｖ方向とに１つずつの）２つの節点ベクタが発生する。それ故に以下の考察は、ＮＵＲＢＳ曲面に対しても成立する。
【００５１】
透かしの１つの特徴を埋め込む場合、最初にＮＵＲＢＳ曲線の幾何（形状）が変更される。引き続き、この変更を元の状態に戻すことに加えて、必要な情報が、ＮＵＲＢＳ曲線内で符号化される。それ故に、透かしの可逆性が提供される。
【００５２】
次いで幾何形状の変更を説明する。
【００５３】
上述したように、１つの制御点が、この制御点の空間座標（ｘ，ｙ，ｚ）及び１つの追加の重みによって定義され得る。この重みは、曲線の外形がこの制御点の近くの制御ポリゴンにどの程度近いかを決定する。透かしの個々の特徴を符号化するため、ここで説明する本発明の実施の形態は、この制御点の重み及び／又はこの制御点の空間座標を変更する。特に、最初のＮＵＲＢＳモデルの幾何形状変化に対する許容誤差がプリセットされている。これらの許容誤差は、正確に守られ得る。例えば、ＮＵＲＢＳ曲線の位置が、プリセットされている値より大きく局所的に変化してはならない。この値は、例えば使用される座標系の単位で定義され得る。
【００５４】
この実施の形態の解決手段は、曲線の選択された１つの制御点の重みのシフト又は変更を利用して、この曲線上の１つの基準点を確定された１つの方向に沿ってシフトさせる。この基準点は、制御点に最も近くにある曲線上の点として定義されているか、又は、制御点に対する真っ直ぐな接続線が、基準点中の曲線に接する接線に対して垂直にあるこの曲線上の点として定義されている。
【００５５】
特徴を埋め込む時に使用される制御点の算出は、鍵によって制御される。好適な実施形の場合、この制御点は、疑似乱数によって決定される。この疑似乱数は、鍵のハッシュ値によって初期化される。
【００５６】
したがって、二進特徴が以下のように符号化される：
状態Ａ（第１ビット値）：曲線上の基準点が、制御点に向かう方向にシフトする。
状態Ｂ（第２ビット値）：曲線上の基準点が、制御点から離れる方向にシフトする。
【００５７】
１つの特徴が選択された１つの埋め込みプリミティブで実際に符号化されるかどうかのオプションでさらに実施される決定は、特に基準点の要求されるシフトが重みの変更によって又は制御点のシフトによって実現され得るかどうかに依存する。この特徴が実際に符号化される前に、このことは、前もって検査され得る。埋め込みプリミティブ間の移行部分の例えば曲率又は連続性条件のようなその他の基準が、同様にこの決定で考慮される。
【００５８】
図３は、１つの制御点の重みを変更することによって本発明の方法を実施する特別な形態を例示的に示す。この方法を実施するその他の形態は、図４に基づいてさらに説明する。
【００５９】
状態Ｂは、曲線上の基準点Ｃを制御点Ｐの方向に点Ｃmodに向けてシフトすることによって設定される。シフト量ｄは、この方法の実施の形態ではＣとＣmodとの間のユークリッド距離によって与えられている。しかしながら、その他の適切な方法も、このシフト量を特定するために使用され得る。
【００６０】
この場合、初期曲線上の基準点が、選択された制御点に対して最小の距離を有する点であるように、この基準点は選択された。しかしながら基準点の選択は、あらゆる任意のその他の所定の方法で実施できる。
【００６１】
幾何形状変更を逆にする情報の符号化：オリジナルに再び戻す（すなわち、オリジナルを再現する）ことなしに幾何形状を変更する可能性によって、リバーシブル透かし方法が実現される。このために必要な情報が、変更されたＮＵＲＢＳ曲線で１つの追加節点を節点ベクタ中に挿入することによって符号化される。
【００６２】
１つの節点間隔は、曲線の連続して続く２つの節点間にある部分である。これらの節点はそれぞれ、これらの節点のパラメータ値によって特徴付けられている。１つのパラメータ値が、この節点間隔内で選択される。１つの追加節点が、このパラメータ値に対して挿入される。
【００６３】
この方法の好適な実施形の場合、幾何形状変更に必要であった重みの変更つまり制御点のシフトが、新たに発生した節点間隔間の長さの比率によって符号化される。図３中では、パラメータ値ｕ＝1.1875の１つの新しい節点が、長さＬの節点間隔内で挿入される。長さＬ１及びＬ２の２つの新しい節点間隔が発生する。これらの長さの比率が、重みの変更つまり制御点のシフトを符号化するように、この比率は設定される。
【００６４】
ＮＵＲＢＳ曲線及びＮＵＲＢＳ曲面に関してPigel及びTiller(L. Piegl et al.: Modifying the shape rational B-splines. Part 1: curves, Computer Aided Design 21, 8(1989),第509-518頁で出版)によって記されたように、１つの節点の挿入は、埋め込みプリミティブの形を変更することなしに１つの追加の制御点を挿入することによって実施できる。しかしながら、１つの節点を挿入するためのその他の適切な方法も選択され得る。
【００６５】
節点間隔の選択は、鍵を使用して選択され得る。この鍵は、必要ではないものの、制御点を選択するために使用される鍵と異なってもよい。１つの好適な実施の形態は、鍵のハッシュ値によって初期化される疑似乱数に基づく選択である。
【００６６】
１つの制御点の重みを変更することによって１つのビット（すなわち、状態Ａ又はＢ）を曲線中に埋め込むこと、及び、この埋め込みから続いてこの曲線上の１つの基準点を接続線に沿って制御点に向けて又はこの制御点から離れてシフトさせることが、以下で記されているように例示的に実施され得る。この場合、一方の状態が、制御点に向かうシフトに割り当てられ、他方の状態が、制御点から離れる方向に割り当てられる。この方法を、図３中に示された初期曲線及び変更曲線（破線）に基づいて制御点に向かってシフトする例に対して説明する。
【００６７】
数値は、上述した図１及び２の例に関連する。
１．変更すべき制御点Ｐが、１つの秘密鍵に基づいて選択される。ここでは、位置（-5.205,-4.735,0）の制御点が使用される。
２．この制御点から一番近い曲線上の点が算出される。この点は、基準点Ｃである。
３．新しい基準点Ｃmodが、基準点Ｃから所定の距離ｄにある変更された曲線上に存在するように、制御点Ｐの重みが存在する。この例では、d=0.2290単位である。
４．新しい重みｗmodに対する最初の重みｗの変化量の比率が計算される（この例では、w=1及びwmod=2.3）：
【００６８】
【数４】
2009529269.tif 000006
【００６９】
５．零より大きい長さＬを有する節点間隔が、１つの秘密鍵に基づいて選択される。この節点間隔は、ｒを符号化するために使用される。１つの節点間隔は、２個の節点間の半分の距離である、すなわち１つの区間のパラメータ範囲である。零より大きい長さを有する使用可能な両節点間隔[0,1)及び[1,2)が、この例の曲線に対して発生する。ここでは、長さＬ＝１の節点間隔[1,2)が使用される。
６．（以下で、サブ間隔とも呼ばれる）選択された間隔の上半分又は下半分が、両区間Ｌ１及びＬ２に分割され、これによってｒが符号化されるように、１つの新しい節点が、この選択された間隔内に挿入される。ここでは、サブ間隔[1,1.5)が、下半分に相当し、サブ間隔（1.5,2）が、上半分に相当する。比率Ｘ＞２では、
【００７０】
【数５】
2009529269.tif 000007
【００７１】
上述した数の例では、L=1,X=2,及びr=0.6の場合にL2=0.3125が得られる。信頼性のレベルを上げるため、比率は、１つの秘密鍵に基づいて選択され得る。この例では、Ｘ＝２が使用される。
【００７２】
ｒが正に定義されているものの、重みの変更は、（最初の重みの減少に応じて）負にもなりうるので、符号化のための１つの特定のサブ間隔が、この符号の１つの特定の変更に割り当てられる。この割り当ては、１つの秘密鍵によって調整される。
【００７３】
この例では、サブ間隔[1,1.5)が使用され、u=1.500-0.3125=1.1875の１つの節点が挿入される。
【００７４】
先の例で示されたように、個々の制御点の重みの変更（すなわち、特に個々のビットの符号化）を元の状態に戻すために必要な変更情報が、ただ１個の節点を挿入することによって符号化され得る。つまり、実際に符号化された情報（ここでは１ビット）と追加節点との比率は、１：１である。しかしこの比率は、必然的な場合ではない。むしろ、本発明のその他の実施の形態の場合の比率は異なりうる。例えば以下の実施の形態では、子の比率は、１：３である。
【００７５】
１つの制御点のシフトによる特徴の別の埋め込みを図４に基づいて説明する：
以下で例示的に説明するように、１つの制御点のシフトによる曲線中への１つのビット（すなわち、状態Ａ及びＢ）の埋め込み、及び、この埋め込みから続く制御点に向かう又はこの制御点から離れる接続線に沿った曲線上の１つの基準点のシフトが実施される。この場合、一方の状態が、制御点に向かうシフトに割り当てられ、他方の状態が、制御点から離れる方向に割り当てられる。
１．変更すべき制御点Ｐが、１つの秘密鍵に基づいて選択される。ここでは、位置（-5.205,-4.735,0）の制御点が使用される。
２．この制御点から一番近い曲線上の点が算出される。この点は、基準点Ｃである。
３．新しい基準点Ｃmodが、基準点Ｃから所定の距離ｄにある変更された曲線上に存在するように、制御点Ｐが、Ｐmodに向かってシフトする。この例では、d=0.2290単位である。
この制御点は、
P=(-5.205,-4.735,0)からd=0.3819単位だけ
Pmod=(-5.126,-4.361,0)に向かってシフトした。
４．ＰからＰmodに向かうシフトベクタＳが、３つの成分Ｓｘ，Ｓｙ，Ｓｚから構成される。ここでは、S=(0.07848,0.3737,0)。
５．シフトベクタの３つの成分の各々が、１つの節点の挿入によって別々に符号化される。これに応じて、３つの節点が、埋め込みプリミティブ中に挿入される。１つの秘密鍵に基づいて、零より大きい長さＬを有する１つの節点間隔が、挿入すべき各接点に対して次々に選択される。この節点間隔は、符号化に使用される。これらの節点は、選択された節点間隔内に次々に挿入される。
６．間隔の（増加するパラメータ値ｕを意味する）上半分又は下半分が、両区間Ｌ１及びＬ２に分割されるように、新しい各節点が、選択された各間隔内に次々に挿入される。シフトベクタの成分が正又は負になりうるので、（以下では、サブ間隔とも呼ばれる）特定の半分が、符号に応じて符号化に対して使用される。この割り当ては、１つの秘密鍵によって調整される。
【００７６】
この例では、間隔の上半分[1,2)が、シフトベクタの第１成分に対して使用され、u=1.5+0.07848=1.57848の１つの節点が挿入された。間隔の上半分[0,1]が、第２成分に対して選択され、u=0.5+0.3737=0.8737の１つの節点が挿入される。第３成分は、零であり、間隔[1,1.57848)が選択された。それ故に、u=1.289+0=1.289の１つの節点が挿入された。
【００７７】
どのようにして１つの特徴（ここでは、１個のビット）が１つの埋め込みプリミティブ中に埋め込まれるかを既に説明した。しかしながら、多数の特徴（例えば、多数のビット）を１つの埋め込みプリミティブ中で符号化してもよい。この場合、これらの特徴は、互いに影響されないか又は非常に僅かしか影響されないことが特に保証される。１つの制御点Ｐiの重みの変更が、曲線の１つの限定された範囲内だけで影響を及ぼすので、このことは、この埋め込みプリミティブ内の複数の制御点を適切に選択することによって達成され得る。この考察は、ＮＵＲＢＳ曲面に対しても成立する。
【００７８】
必要な場合には、曲線の形が、上述した埋め込み方法を使用することによって変化しないか僅かしか変化しないように、別の制御点及び節点が、埋め込み前にこの曲線中に挿入され得る。
【００７９】
追加の制御点が、この方法の信頼性を上げるために使用できる。これらの制御点及び節点は、この埋め込み方法を実施する前又は後に挿入され得る。
【００８０】
新しい制御点及び節点が挿入される位置は、１つの秘密鍵によって制御され得る。
【００８１】
１つの好適な実施の形態は、Les Piegl, Wayne Tiller: ＮＵＲＢＳ曲線及びＮＵＲＢＳ曲面に関する“The Nurbs Book” (2nd edition), Springer Verlag, Januar 1997, ISBN 3540615458によって記されているような節点の挿入である。別の節点が、埋め込みプロセスを元の状態に戻す情報を符号化するために必要になる場合にも、同じ技術が使用され得る。
【００８２】
以下の説明は、スプラインモデル中の１つの特徴の検出に関する、つまり符号化された情報を身元確認し、（オプションで）もとの状態に戻す工程に関する。
【００８３】
デジタル透かしの分野では、ブラインド方法と非ブラインド方法とに分別される。デジタル透かしを確認するため、非ブラインド方法は、ブラインド方法と違って変更されたモデルのデータセットに加えて未変更の最初のデータセット（つまり未変更のデータセットが算出され得るデータ）を必要とする。
【００８４】
本発明は、ブラインド方法及び非ブラインド方法の双方を包含する。例をさらに示す。デジタル透かしが、変更されたモデルから除去されるように、つまりオリジナルが再現されるように、ブラインド方法は実施され得る。
【００８５】
特に変更された（印を付けた）モデルが、このモデルの最初のＮＵＲＢＳに基づいた表現内にある時に、ブラインド方法が実施される。
【００８６】
１つの特徴の評価が、以下のように実施される：
１．制御点及び（別の）節点が、埋め込み方法の実施後にさらに挿入された場合、これらの制御点及び（別の）節点が最初に除去される。必要な場合には、これらの制御点及び節点の選択が１つの鍵に基づいて実施される。
２．この対応する鍵に基づいて要求される場合、埋め込みプリミティブ内の節点間隔及び制御点が選択される。上述したように、１つの共通の鍵又は１つずつ異なる鍵が、節点間隔及び制御点を確定するために選択され得る。
３．制御点の最初の重みの変更又は制御点のシフトは、この方法の好適な実施の形態では節点ベクタから導き出された埋め込み工程の間に生成された（上述した）節点間隔の長さＬ１及びＬ２を評価することによって実施される。状態Ａ又は状態Ｂが符号化されたかどうかが、この重みの変更に基づいて決定され得る。
【００８７】
埋め込み工程によってもたらされた変更が、再び元の状態に戻されなければならない場合、以下のステップが、ステップ３に引き続いて実施される。
４．特徴を埋め込む間に挿入された追加節点が除去される。
５．制御点の最初の重みが再設定される。つまり制御点が、この制御点の最初の位置に戻される。
【００８８】
埋め込みプリミティブ内の多数の特徴が符号化される場合、上述した手順のステップ２〜ステップ５がそれぞれ、埋め込まれた各特徴に対して実施される。ステップ１は、埋め込みプリミティブ当たり１回だけ実施される。
【００８９】
節点を除去する好適な実施の形態は、（上述した）ＮＵＲＢＳ曲線及びＮＵＲＢＳ曲面に関してPiegl及びTillerによって記されている。
【００９０】
以下に、上述した数値例に関連して変更の検出及び元の状態に戻すことを２つの実施の形態に基づいて説明する。最初の例は、１つの重みの変更による上述した符号化に関する。他方の例は、１つの制御点のシフトによる符号化に関する。
【００９１】
埋め込みの間に使用された秘密鍵に基づいて、ｒを符号化するために使用されたパラメータ範囲が選択される。ここでは、長さＬ＝１の範囲[1,2)が使用された。ｒを符号化する節点が、この範囲内に存在する。この例では、L2=1.500-1.1875=0.3125の値が発生する。この値は、最初の節点間隔[1,2)の下半分の中に存在する。
【００９２】
サブ間隔と重みの変更の符号との間の割り当ては、埋め込みの間に使用された秘密鍵によって調整される。したがって、検出された節点の位置と一緒に、重みの変更の符号が導き出され、埋め込まれた状態が、この符号から導き出される。
【００９３】
最初の埋め込みプリミティブが再現されなければならない場合、調整された制御点Ｐが、埋め込み時に使用された秘密鍵に基づいて選択される。ここでは、位置(-5.205,-4.735,0)の制御点が使用された。
【００９４】
この制御点及び既知の比率Ｘ＝２及び
【００９５】
【数６】
2009529269.tif 000008
【００９６】
によって、
【００９７】
【数７】
2009529269.tif 000009
【００９８】
から、最初の重みと既知の変更された重みｗmod=2.5との間の差の大きさが計算される。
【００９９】
符号に関する情報と一緒に、最初の重みw=2.5-1.5=1が計算される。節点が除去される（ここでは、u=1.1875の節点）、制御点の重みが、この重みの最初の値、ここではw=1にセットされる。
【０１００】
次いで、１つの制御点の変更による１つの特徴の符号化に関する例を説明する。
【０１０１】
埋め込みの間に使用された秘密鍵に基づいて、シフトベクタＳの成分を符号化するために使用されたパラメータ範囲が、この埋め込みの逆の順序で連続して選択される。
【０１０２】
第３成分が、間隔[1,1.578)内で符号化された。１つの節点が、u=1.289の間隔の中央で発見される。それ故に、SZ=0が得られる。この節点は除去される。
【０１０３】
第２成分が、間隔[0,1)内で符号化された。u=0.8737の節点が符号化される。この節点は除去される。
Sy=0.8737-0.5=0.3737.
シフトベクタの第１成分が、間隔[1,2)内で符号化された。1.57848の節点が検出される。
Sx=1.57848-1.5=0.07848
これらの３つの節点の各々に対して、サブ間隔と重みの変更の符号との間の割り当てが、埋め込みの間に使用された秘密鍵によって調整される。したがって、シフトベクタＳが、(0.07848, 0.3737, 0)になる。変更された制御点Ｐmodが、埋め込み時に使用された秘密鍵に基づいて選択される。ここでは、位置(-5.205,-4.735,0)の制御点が使用された。シフトの方向及び埋め込まれた状態が、シフトベクタＳによって得られる。
【０１０４】
最初の埋め込みプリミティブが再現されなければならない場合、1.57848の節点が除去され、最初の制御点が再現される：
Ｐ＝Ｐmod−Ｓ
評価すべき埋め込みプリミティブが、この埋め込みプリミティブの最初のＮＵＲＢＳの表現形で存在しないで、別の３次元の表現形（例えば、ポリゴンモデルとして）で存在する場合、オリジナルモデルが比較のために存在する時に、１つの特徴の評価が実施され得る。この方法は、重みの変更によって変更された埋め込みプリミティブ及び制御点のシフトによって変更された埋め込みプリミティブの双方に対して使用できる。
【０１０５】
多くの場合、マスターモデルが使用され、したがってオリジナルモデルを見つけるための多大な経費が不要であるので、オリジナルモデルの要求は、多くの使用状況でこの方法の使用可能性をほとんど制限しない。
１つのビットを検出する場合、オリジナルモデルに関係する検査すべきモデル中の１つの特徴の位置に基づいて、状態Ａ又は状態Ｂが符号化されたどうかが決定される。このことは、曲面モデルの場合と同様に曲線モデルの場合で問題なく実施される。
１．オリジナル中の制御点Ｐが、埋め込みに対しても使用されたのと同じ鍵に基づいて選択される。
２．オリジナル曲線上の基準点Ｃが、埋め込みアルゴリズムと同様に算出される。
３．評価すべき曲線上の基準点Ｃmodの位置が、Ｐ及びＣを通過する直線と評価すべき曲線との間の交点として計算される。
４．Ｃmodが、Ｐに向かってシフトした場合、状態Ａが符号化されている。Ｐから離れるシフトが確認された場合、状態Ｂが符号化されている。ＣとＣmodとが一致する場合、特徴が検出され得ない。注釈：本発明のもう１つの実施形のときに、デジタル値（ビット）が符号化されないで、アナログ値が符号化される時は、シフトの符号が、ステップ４で算出され得る。
５．（デジタル値が符号化される）この方法の構成の好適な形態では、ＣとＣmodとの間の測定されるユークリッド距離が、検出の信頼性の追加の基準として使用できる。このユークリッド距離が、埋め込み時に使用したシフト量ｄに近いほど、検出がより正確になる。ユークリッド距離の代わりに、ここでは別の適切な測定基準も使用できる。注釈：本発明のもう１つの実施形のときに、デジタル値が符号化されなかった時は、ユークリッド距離が符号と共に、シフト量及び符号化された情報を提供する。
【０１０６】
非ブラインド検出に対しては、埋め込みに対して使用された制御点の形態の追加情報，曲線上のそれぞれの制御点に最も近い点の形態の追加情報及びこの曲線のシフト方向の形態の追加情報が、埋め込み工程の進行中に（この制御点に向かう又はこの制御点から離れる）この点内に（特にモデルのデータセットで）記憶され得る。
【０１０７】
次いで、非ブラインド検出に対する数値例を完全に説明する。
【０１０８】
上述した例では、制御点は、P=(-5.205,-4.735,0)であり、曲線上のその次の点は、C=(-5.304,-5.209,0)であり、シフト方向は、ＣからＰに進行する。これらの情報によって記述される状態が、シフト方向に沿ってＣからＰに向かって進行する放射線とこの曲線との交点を算定することによって認証され得る。交点が見つけられ、この交点が、最初のシフトに関して所定の許容範囲（例えば、d=0.2290）内に存在する場合、この状態が、認証されたとみなされる。
【０１０９】
評価すべき埋め込みプリミティブが、描かれた表示（すなわち、イメージ）の一部である場合、１つの埋め込みプリミティブの１つの特徴が、状態Ａを符号化するのか又は状態Ｂを符号化するのかが、この描かれた表示中の所定の境界条件下で検査され得る。これに対する前提条件は、比較のためのオリジナルモデルが存在することである。
【０１１０】
この基本的な考えは、評価すべきイメージとオリジナルモデルに印を付けた既知のモデルの描かれた表示とをイメージ比較する点にある。この場合、オリジナルモデルに印を付けたこのモデルは、評価すべきイメージと可能な限り同一に表示される。
【０１１１】
オリジナルモデルの描かれたイメージと評価すべきイメージとは、例えば写真製図法によって一致され得る。
【０１１２】
既知の埋め込みプリミティブの描かれた表示が、評価すべきイメージ中の対応する埋め込みプリミティブに十分な精度で近い場合、この埋め込みプリミティブ中の特徴が認証されたとみなされる。
【０１１３】
以下に、１つのモデル中の多数の特徴の符号化を説明する。
【０１１４】
このＮＵＲＢＳモデル中に含まれている複数の埋め込みプリミティブが、所定の順序に応じて配置されて連続して順々に処理される。特に、これらの埋め込みプリミティブが番号付けされる。しかしながら、例えばトポロジ情報を埋め込み工程及び検出工程の間に利用するため、これらの埋め込みプリミティブは、グループに統合されてもよい。
【０１１５】
方法の信頼性を上げるため、上述の順序は、特に１つの秘密鍵に基づいて生成される。この鍵は、必須ではないものの後続する埋め込み工程の間に使用される鍵に一致できる。好適な実施の形態は、連続する擬似乱数の生成である。この生成は、この鍵のハッシュ値によって初期化される。
【０１１６】
デジタル透かしによって符号化される情報は、個々のビットの列として表現され得る。モデルの大きさ及びデジタル透かしの希望する頑強さに応じて、ビット列の個々のビット，ビット列の一部又はビット列の全体が、モデル中に複数回（冗長に）埋め込まれ得る。さらにこのビット列は、このモデル中に埋め込む前に特別に符号化され得る。ここでは、例えばエラーを認識してエラーを補正する方法が使用できる。
【０１１７】
埋め込みプリミティブごとに、例えば上述した方法によって、ビット列の１つ又は多数のビットが、二進法によって符号化され得る。モデル中のビット列の全体又はビット列の一部を符号化するため、このモデル中に含まれている全ての埋め込みプリミティブの一部又は全部が使用される。このため、これらの埋め込みプリミティブは、所定の順序に応じて処理され、上述した埋め込み方法によって扱われる。
【０１１８】
この埋め込み方法の信頼性を上げるため、１つの特定の埋め込みプリミティブ又は多数の埋め込みプリミティブに割り当てられている変更情報が、もう１つの埋め込みプリミティブ中で符号化され得る。すなわち、形が、この変更情報のこの符号化と同じ埋め込みプリミティブ中で変更される。対応する埋め込みプリミティブが、例えば１つの秘密鍵に基づいて選択される。
【０１１９】
検査すべきモデルが、最初のスプライン表変形で存在する場合、特に上述したブラインド検出方法が、透かし（ここでは、ビット列）を検出するために使用される。
【０１２０】
このとき、埋め込みプリミティブは、特に埋め込みの間に処理されるのと同じ順序で処理される。正しい順序を計算するためには、埋め込み工程の間に使用されたのと同じ鍵が、  場合によっては必要である。
【０１２１】
これらの埋め込みプリミティブ中に埋め込まれた特徴が適切に読み取られ、ビット列が、再構築される（そしてオプションでデコードされる）。透かしが、モデルから除去されなければならない場合、これに応じて、これらの埋め込みプリミティブの変更が元の状態に戻される。
【０１２２】
検査すべきモデルが、別の３Ｄ表現形で存在する場合、この検査すべきモデルをオリジナルモデルに可能な限り正確に合わせるため、一般に前処理ステップが必要である。この種類の操作は、記録方法と呼ばれる。あらゆる適切な記録方法が、３Ｄモデルに対して使用され得る。例えば、PraunによってPraun E., Hoppe H., Finkelstein A.: Robust Mesh Watermarking. Proceedings of the Conference on Computer Graphics (SIGGRAPH ’99), ACM Press, 第49-56頁中に説明されている方法が使用され得る。
【０１２３】
引き続き、埋め込みプリミティブ中に埋め込まれた特徴が読み取られ、ビット列が再構築されてデコードされる。この場合、これらの埋め込みプリミティブは、埋め込みの間の順序と同じ順序で処理される。正しいこの順序を計算するため、埋め込み工程の間に使用されたのと同じ鍵が場合によっては必要である。
【０１２４】
検査すべきモデルが、描かれた表示で存在する場合、表現パラメータが可能な限り正確に算出される。引き続き、このモデル中に埋め込まれた透かしが、イメージを比較することによって認証される。
【０１２５】
評価すべきイメージをモデルから生成するために使用される表現工程のパラメータは、一般に未知であり、それ故に最初に可能な限り正確に算出される：
一般に、照射の調整量，表面の特性及び濃淡モデル（Gouraud, Phong等）のような表現パラメータだけが評価され得る。
【０１２６】
カメラの位置が、モデルのイメージ中に表示されている視界を決定する。この視界の可能な限り正確な算出が、イメージ対間の一致度を決定するので、この算出は特に重要である。このカメラの位置は、例えば高精度の写真製図法によって算出できる。可能な構成は、例えばHartley und Zisserman によってHartley R., Zisserman A.: Multiple View Geometry. Cambridge University Press (2003)中で説明されているような、評価すべきイメージ及びオリジナルモデル中の対応する複数の通過点の比較である。
【０１２７】
透かしを有するモデルの供給された全てのバージョンが、オリジナルモデルから新たに生成されるか又はデータ記憶装置から読み取られ、算出されたカメラパラメータに応じて描かれる。こうして生成された全てのイメージを検査すべきイメージと２つずつイメージ比較することは、正しい透かしに対して最良の比較値を提供する。イメージ間の類似点を算出する適切な方法が、比較方法として使用可能である。例えばニューロンネットワークが、印を付けたモデルの描かれたバージョンによって学習され、検査すべきイメージに対する分類器として使用され得る。
【０１２８】
図５は、透かしを埋め込むための配置の実施形を示す。１つのモデルのデータが、記憶装置１内に記憶されている。この記憶装置１は、変更装置２に接続されている。この変更装置２は、入出力装置３を有する。この入出力装置３は、データを記憶装置１から読み込んで読み取るように構成されている。同様にこの入出力装置３は、符号化装置４に接続されている。モデルのデータが、この符号化装置４によって符号化される、すなわち透かしが埋め込まれる。この符号化装置４は、制御装置５によって制御される。同様にこの制御装置５は、入出力装置３を介してデータ記憶装置１内のデータにアクセスできる。さらに入力手段６（例えば、キーボード）が、外部から制御装置５に作用できる。
【０１２９】
本発明は、ここではＮＵＲＢＳモデルの特別な使用状況に関して従来の技術に比べて以下の利点を奏する：
制御点の重みの変更に基づくＮＵＲＢＳ曲線及びＮＵＲＢＳ曲面に対する構築されたモデル化技術を使用することによって、デジタル透かしの頑強さとＮＵＲＢＳモデルの変更の程度とが互いに最適に配分され得る：
本発明は、頑強なデジタル透かしをＮＵＲＢＳモデル中に埋め込むことを可能にする。この頑強さは、外形、すなわちＮＵＲＢＳモデルの幾何形状を変更することによって実現される。
【０１３０】
外形の制御されたこの変更は、別の表現形中のデジタル透かしの検出を可能にする。
【０１３１】
特に、幾何形状の許可された変更に関する境界条件が同時に監視され得る。
【０１３２】
説明した方法のもう１つの対応する利点は、オリジナルを知ることなしに（例えば、検出のブラインド方法と組み合わせて）デジタル透かしによって埋め込まれたＮＵＲＢＳモデルの変更部分を完全に元に戻すことが可能であることである。特に第一にこの特性は、多くの場合にＮＵＲＢＳに基づいたＣＡＤモデルに対するデジタル透かしの使用を可能にする。
【図面の簡単な説明】
【０１３３】
【図１】付随する制御ポリゴンを有するＮＵＲＢＳ曲線を示す。
【図２】ＮＵＲＢＳ曲線の節点を有する図１のＮＵＲＢＳ曲線を示す。
【図３】１つの制御点の重みを変更することによって１つの情報を符号化する例を示す。
【図４】１つの制御点をシフトすることによって１つの情報を符号化する例を示す。
【図５】透かしを埋め込む装置を示す。
【符号の説明】
【０１３４】
１  データ記憶装置
２  変更装置
３  入出力装置
４  符号化装置
５  制御装置
６  入力手段
【図１】
2009529269.tif 000010
【図２】
2009529269.tif 000011
【図３】
2009529269.tif 000012
【図４】
2009529269.tif 000013
【図５】
2009529269.tif 000014
【国際調査報告】
2009529269.tif 000015
2009529269.tif 000016
2009529269.tif 000017
2009529269.tif 000018
2009529269.tif 000019
2009529269.tif 000020