(57)【要約】【課題】3Dオブジェクトを簡易かつ効果的に保護及び保護解除できるようにすること。【解決手段】頂点のリスト及び表面のリストにより表現される図形オブジェクト(410)を保護するための方法が開示される。表面の各々はN個の頂点により規定される。装置(310)は、N個の頂点と共に表面Sを選択し、ランダム関数又は疑似ランダム関数を用いて新たな頂点dを算出し、頂点のリストの中に新たな頂点dを挿入し、表面S及び新たな頂点dから、N個の新たな表面S1−SNを算出し、表面のリストの中で、選択された表面Sを新たな表面S1−SNで置換する。装置(310)は好ましくは本方法を反復する。装置(310)は挿入される頂点により頂点のリストをシャッフルしてもよい。保護解除方法、対応する装置及びコンピュータで読取可能な記憶媒体も提供される。【選択図】図１
2013238855.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
頂点のリスト及び表面のリストにより表現される図形オブジェクトを保護するために装置が実行する方法であって、前記表面の各々はＮ個の頂点により規定され、当該方法は、
Ｎ個の頂点と共に表面を選択するステップと、
ランダム関数又は疑似ランダム関数を用いて新たな頂点を算出するステップと、
前記頂点のリストの中で確定的に決まる場所に前記新たな頂点を挿入するステップと、
前記表面及び前記新たな頂点から、Ｎ個の新たな表面を算出するステップであって、前記Ｎ個の新たな表面の各々の一部は前記新たな頂点により規定されている、ステップと、
前記表面のリストの中で、選択された前記表面を前記新たな表面で置換するステップと
を有する方法。
【請求項２】
前記表面がランダム関数又は疑似ランダム関数を用いて選択される、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記新たな頂点は前記表面から或るオフセットの分だけ離れた場所として算出される、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記新たな頂点は、前記表面の重心から、ランダムオフセット又は疑似ランダムオフセットの分だけ離れた点として算出される、請求項３に記載の方法。
【請求項５】
前記挿入するステップの後に、秘密鍵を入力とする確定関数を用いて、前記頂点のリストをシャッフルするステップを更に有する請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記のステップが２回以上反復される、請求項１−５の何れか１項に記載の方法。
【請求項７】
頂点のリスト及び表面のリストにより表現された保護された図形オブジェクトの保護を解除するための装置が実行する方法であって、前記表面の各々はＮ個の頂点により規定され、前記保護された図形オブジェクトは、ある順序で複数の頂点を加え、付加された頂点及び表面から形成される複数の新たな表面を加えることで保護されており、本方法は、
付加された前記複数の頂点を取得するステップと、
付加された頂点のうち未だ抽出されていないものを逆の順序で抽出し、抽出された頂点により規定されるＮ個の表面を抽出し、抽出された前記Ｎ個の表面から新たな表面を再構築し、抽出された表面を、表面の前記リスト内の前記新たな表面で置換することを、前記付加された複数の頂点の数に等しい回数だけ実行するステップと、
保護が解除された図形オブジェクトを出力するステップと
を有する方法。
【請求項８】
前記保護された図形オブジェクトの頂点の前記リストは保護されている間に鍵に基づく確定関数を用いてシャッフルされており、本方法は、前記鍵に基づく確定関数を用いて前記頂点のリストのシャッフルを元に戻すステップを更に有する、請求項７に記載の方法。
【請求項９】
頂点のリスト及び表面のリストにより表現される図形オブジェクトを保護するための装置であって、前記表面の各々はＮ個の頂点により規定され、当該装置は複数の反復回数にわたって方法を実行するように形成されたプロセッサを有し、該方法は、
Ｎ個の頂点と共に表面を選択するステップと、
ランダム関数又は疑似ランダム関数を用いて新たな頂点を算出するステップと、
前記頂点のリストの中で確定的に決まる場所に前記新たな頂点を挿入するステップと、
前記表面及び前記新たな頂点から、Ｎ個の新たな表面を算出するステップであって、前記Ｎ個の新たな表面の各々の一部は前記頂点により規定されている、ステップと、
前記表面のリストの中で、選択された前記表面を前記新たな表面で置換するステップと
を有し、前記プロセッサは保護される図形オブジェクト及び複数の付加される頂点を出力するように形成されている、装置。
【請求項１０】
前記プロセッサは、秘密鍵を入力とする確定関数を用いて頂点のリストをシャッフルするように形成されている、請求項９に記載の装置。
【請求項１１】
前記プロセッサは、前記表面から或るオフセットの分だけ離れた前記新たな頂点を算出するように形成されている、請求項９に記載の装置。
【請求項１２】
頂点のリスト及び表面のリストにより表現された保護された図形オブジェクトの保護を解除するための装置であって、前記表面の各々はＮ個の頂点により規定され、前記保護された図形オブジェクトは、ある順序で複数の頂点を加え、付加された頂点及び表面から形成される複数の新たな表面を加えることで保護されており、当該装置は方法を実行するように形成されたプロセッサを有し、該方法は、
付加された前記複数の頂点を取得するステップと、
付加された頂点のうち未だ抽出されていないものを逆の順序で抽出し、抽出された頂点により規定されるＮ個の表面を抽出し、抽出された前記Ｎ個の表面から新たな表面を再構築し、抽出された表面を、表面の前記リスト内の前記新たな表面で置換することを、前記付加された複数の頂点の数に等しい回数だけ実行するステップと、
保護が解除された図形オブジェクトを出力するステップと
を有する、装置。
【請求項１３】
前記保護された図形オブジェクトの頂点の前記リストは保護されている間に鍵に基づく確定関数を用いてシャッフルされており、前記プロセッサは、前記鍵に基づく確定関数を用いて前記頂点のリストのシャッフルを元に戻すように形成されている、請求項１２に記載の装置。
【請求項１４】
請求項１−６の何れか１項に記載の方法をプロセッサに実行させる命令を保存する、コンピュータで読み取ることが可能な記憶媒体。
【請求項１５】
請求項７又は８の何れか１項に記載された方法をプロセッサに実行させる命令を保存する、コンピュータで読み取ることが可能な記憶媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は一般に3−Dモデルを取り扱う技術分野に関連し、特にそのようなモデルの図形オブジェクトを保護すること等に関連する。
【背景技術】
【０００２】
この背景技術の欄は様々な技術形態を読者に示すように意図されており、その技術形態は、以下において説明される及び/又は特許請求の範囲に記載される本発明の様々な実施形態に関連しているかもしれない。ここでの議論は本発明の様々な形態の理解を促すように、読者に技術的背景の情報を提供する等の観点から有用であると思われる。従って、ここでの説明はそのような観点から理解されるべきであり、かつ出願人が認めた従来技術として解釈してはならない。
【０００３】
3次元(3D)オブジェクトの用途はここ数年かなり増加しており、特にメタバース(metaverse)の出現と共に著しく増加している。3Dオブジェクトには多くの用途があり、例えば、社交又はソーシャライジングワールド(socializing  worlds)、ゲーム、世界の描写又はミラーリングワールド(mirroring  world)、シミュレーションツールであるがそれだけではなく、3Dユーザインタフェース、アニメーションムービー及びテレビジョンの視覚的効果等にも関連する。一般に、3D仮想オブジェクトは実際の金銭を意味する。ソーシャライジングワールド及びゲームの場合、プレーヤは仮想的なオブジェクト又はアバタ(avatar)を他のプレーヤに実際のお金で売っている。オンラインゲームの中で経験を積んだキャラクタを形成することは、キーボードの裏側で何百時間も必要となり得る非常に長いプロセス又は手順である。シミュレーションツールによる現実世界のオブジェクトの3Dモデルは、現実味のある(偽の)オブジェクトを作成しそれを売ることを可能にする。
【０００４】
ハリウッドのスタジオから次のヒット作品又は話題作品のシーンに関する3Dモデルが漏洩すると、ハリウッドスタジオにとって悪影響である。多くの場合、3Dオブジェクトはその所有者にとって大きな価値のある資産又は資源(asset)であることが、理解できるであろう。
【０００５】
コンテンツを保護する方法は、機密保護＜権限のないユーザがコンテンツに(例えば、暗号化により)アクセスできないようにすることが意図されている＞とウォーターマーキング＜広める権限なしにコンテンツを広めたユーザを追跡できるようにすることが意図されている＞とがある。
【０００６】
3Dコンテンツを保護する基本方法はデータ全体に着目しており、すなわち全てのデータを暗号化する又は透かしを入れる(或いは双方)ことが行われているが、これらの方法はいくらか大ざっぱなもの(crude)である。
【０００７】
3Dコンテンツを保護する巧妙な方法は3Dオブジェクトの1つ以上を保護することである。これが可能なのは、3Dコンテンツは、しばしば、設定の際に多数の個別的なオブジェクトを置くことで形成されるからである。3Dオブジェクトの各々が別個の存在(entity)として符号化、暗号化又はコード化される場合、それら各々を個別的に保護することが可能になり、それら全体にプロテクトをかける必要はなくなる。
【０００８】
例えば、特許文献1は、オブジェクトの「境界枠(bounding  box)」を或るファイルの中で暗号化されていないデータ(非暗号化データ)として保存し、かつ保護される3Dオブジェクトを別のファイルで暗号化されたデータ(暗号化データ)として保存することで、3Dオブジェクトの保護を行う方法を開示している。如何なるユーザも非暗号化データにはアクセスできるが、権限のあるユーザのみが暗号化データにアクセスでき、権限無きユーザはその基本表現(すなわち、境界枠の基本表現)(例えば、自動車の代わりに平行6面体のような)しか見ることができない。しかしながら、この方法は3Dレンダリングソフトウェアと共に使用するように発展したものであるので、ビデオ、映像、フィルム等のようなマルチメディアコンテンツにはあまり適していない。更に、(非暗号化データの或るファイル及び暗号化データの或るファイルを利用する)ファイルフォーマットは標準化されていないので、対応するレンダリング装置によってのみ利用可能であり、非対応装置によっては利用できない。実際、暗号化データはほとんどの3D方式の構文(syntax)に準拠していないので、一般的には使用できない。
【０００９】
特許文献2は、暗号化を行うことで3Dコンピュータ支援設計(CAD)のオブジェクトを保護する解決手段を開示している。この解決手段は、線形又はアフィン変換により、ノードの座標値及びエッジや輪郭の関係式の何れかを暗号化し、これによりRSAのような「通常の」暗号化により3Dオブジェクトを変形させている。
【００１０】
この解決手段に伴う問題点は、(a)演算コストが高くつくこと(特に、RSAを用いた場合)及び(b)その程度の変形は悪意のユーザがそれでもコンテンツを利用しようとすることを思いとどまらせるには充分でないことである。更に、「通常の(normal)」暗号化の場合、3Dオブジェクトは、コンテンツを使用する装置(例えば、コンピュータやテレビジョン)によって全く読み取れず、これは場合によっては欠点となってしまう。
【００１１】
ディジタル権利を利用する図形処理システムについては、例えば非特許文献1により提案されている。このシステムの場合、3Dオブジェクトを形成するデータ(頂点や構成(texture))が暗号化される。復号化又はデコードは、ライセンスの管理下においてグラフィック処理ユニット内で処理される。複数の分解メッシュ(multi  resolution  mesh)を用いて、3D要素の保護されたもの及び保護されていないものを同時に導出することも提案されている。このシステム自体は安全な3D環境に対して実際に開発されているが、他の仮想現実モデリング言語(Virtual  Reality  Modelling  Language：VRML)のレンダラ(renderer)による保護された場面又はシーン(scene)を利用すると、相互運用性に関する問題を招いてしまう。
【００１２】
デビッドコラー(David  Coller)及びマークレヴォイ(Marc  Levoy)は、高解像度の3Dデータがサーバに保存されている3Dデータの保護システムを提案している。ユーザは、彼らが処理できる低解像度の3Dオブジェクトにアクセスする権限を有し、ユーザが表示を選択した場合、リクエストがサーバに送信され、サーバはその表示に対応する2次元JPEGを返す。従って、高解像度の3Dデータは決してユーザに提供されないように保護されている(この点については、非特許文献2参照)。このシステムは意図された用途については充分に機能するが、完全な3Dデータがユーザに転送されるべき場合には適用できない。
【００１３】
従来技術に共通する問題点は、それらが同一フォーマット又はフォーマット保存型(format  preserving)ではなく、3Dデータの暗号化に基づいており、ユーザが何か(例えば、境界枠)を見ることができるように、権限無き装置によって利用可能な第2の3Dデータ群を提供してしまうことである。
【００１４】
特許文献3はフォーマット保存型の解決手段を開示しており、点(すなわち、頂点)のリストを形成する3Dオブジェクトは、その点の少なくとも一部の座標を置換することで保護される。特許文献4も類似する解決手段を開示しており、3Dオブジェクトの頂点の少なくとも1次元の座標が他の次元とは独立に置換されている。点がどのように接続されているかを詳細に示すリストは不変のまま残るが、3Dオブジェクトは、それらの点がもはや初期値を有しないので「意味をなす(makes  sense)」ものではなくなる。これらの解決手段の利点は、保護された3Dオブジェクトは、(奇妙に見えるかもしれないが)保護された3Dオブジェクトを「復号化」できない装置によっても読み取れ、保護された3Dオブジェクトは元々の3Dオブジェクトと同じサイズの境界枠の中に与えられる。
【００１５】
この解決手段は良好に機能するが、3Dオブジェクトの保護について速やかな演算を可能にし、3Dオブジェクトを読み取って表示し、表示を不十分に表示することを、権限のないコンテンツ使用装置が実行できるようにする観点からは、別の解決手段が必要とされていることが認められる。本発明はそのような解決手段を提供する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１６】
【特許文献１】米国特許出願公開第2008/0022408号明細書
【特許文献２】米国特許第6678378号明細書
【特許文献３】欧州特許出願第10305692.5号明細書
【特許文献４】欧州特許出願第10306250.1号明細書
【非特許文献】
【００１７】
【非特許文献１】Shi,  W.,  Lee,  H.,  Yoo,  R.,  and  Boldyreva,  A:  Digital  Rights  Enabled  Graphics  Processing  System,  2006,  In  GH  ‘06  :  Proceedings  of  the  21st  ACM  SIGGRAPH/  EUROGRAPHICS  symposium  on  Graphics  hardware,  ACM,  17-26.
【非特許文献２】“Protecting  3D  Graphics  Content,”by  David  Coller  and  Marc  Lovoy.  Communications  of  the  ACM,  June  2005,  vol.48,  no.6
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１８】
実施の形態の課題は、3Dオブジェクトを簡易かつ効果的に保護及び保護解除できるようにすることである。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
実施の形態による方法は、
頂点のリスト及び表面のリストにより表現される図形オブジェクトを保護するために装置が実行する方法であって、前記表面の各々はＮ個の頂点により規定され、当該方法は、
Ｎ個の頂点と共に表面Ｓを選択するステップと、
ランダム関数又は疑似ランダム関数を用いて新たな頂点ｄを算出するステップと、
前記頂点のリストの中で確定的に決まる場所に前記新たな頂点ｄを挿入するステップと、
前記表面Ｓ及び前記新たな頂点ｄから、Ｎ個の新たな表面Ｓ１−ＳＮを算出するステップであって、前記Ｎ個の新たな表面Ｓ１−ＳＮの各々の一部は前記頂点ｄにより規定されている、ステップと、
前記表面のリストの中で、選択された前記表面Ｓを前記新たな表面Ｓ１−ＳＮで置換するステップと
を有する方法である。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】3Dオブジェクトを保護するための本発明の好適実施形態による方法を示す図。
【図２】3Dオブジェクトの保護を解除するための本発明の好適実施形態による方法を示す図。
【図３】3Dオブジェクトを保護するための本発明の好適実施形態によるシステムを示す図。
【図４】本発明の好適実施形態による保護方法の異なる時点における3Dオブジェクトの一例を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
＜発明の概要＞
（１）第1の形態による本発明は、
頂点のリスト及び表面のリストにより表現される図形オブジェクトを保護するために装置が実行する方法であって、前記表面の各々はＮ個の頂点により規定され、当該方法は、
Ｎ個の頂点と共に表面Ｓを選択するステップと、
ランダム関数又は疑似ランダム関数を用いて新たな頂点ｄを算出するステップと、
前記頂点のリストの中で確定的に決まる場所に前記新たな頂点ｄを挿入するステップと、
前記表面Ｓ及び前記新たな頂点ｄから、Ｎ個の新たな表面Ｓ１−ＳＮを算出するステップであって、前記Ｎ個の新たな表面Ｓ１−ＳＮの各々の一部は前記頂点ｄにより規定されている、ステップと、
前記表面のリストの中で、選択された前記表面Ｓを前記新たな表面Ｓ１−ＳＮで置換するステップと
を有する方法である。
【００２２】
（２）第1の好ましい形態では、前記表面Ｓがランダム関数又は疑似ランダム関数を用いて選択される。
【００２３】
（３）第2の好ましい形態では、前記新たな頂点は前記表面Ｓから或るオフセットの分だけ離れた場所として算出される。
【００２４】
（４）有利なことに、前記新たな頂点ｄは、前記表面の重心から、ランダムオフセット又は疑似ランダムオフセットの分だけ離れた点として算出される。
【００２５】
（５）第3の好ましい形態では、前記挿入するステップの後に、前記装置は、秘密鍵を入力とする決定関数又は確定関数(deterministic  function)を用いて、前記頂点のリストをシャッフルする。
【００２６】
（６）第4の好ましい形態では、前記装置は、本方法を２回以上反復する。
【００２７】
（７）第2の形態による本発明は、
頂点のリスト及び表面のリストにより表現された保護された図形オブジェクトの保護を解除するための装置が実行する方法であって、前記表面の各々はＮ個の頂点により規定され、前記保護された図形オブジェクトは、ある順序で複数の頂点を加え、付加された頂点及び表面から形成される複数の新たな表面を加えることで保護されており、本方法は、
付加された前記複数の頂点を取得するステップと、
付加された頂点ｄのうち未だ抽出されていないものを逆の順序で抽出し、抽出された頂点ｄにより規定されるＮ個の表面Ｓ１−ＳＮを抽出し、抽出された前記Ｎ個の表面Ｓ１−ＳＮから新たな表面Ｓを再構築し、抽出された表面Ｓ１−ＳＮを、表面の前記リスト内の前記新たな表面Ｓで置換することを、前記付加された複数の頂点の数に等しい回数だけ実行するステップと、
保護が解除された図形オブジェクトを出力するステップと
を有する方法である。
【００２８】
（８）第1の好ましい形態では、前記保護された図形オブジェクトの頂点の前記リストは保護されている間に鍵に基づく確定関数を用いてシャッフルされており、本方法は、前記鍵に基づく確定関数を用いて前記頂点のリストのシャッフルを元に戻すステップを更に有する。
【００２９】
（９）第3の形態による本発明は、
頂点のリスト及び表面のリストにより表現される図形オブジェクトを保護するための装置であって、前記表面の各々はＮ個の頂点により規定され、当該装置は複数の反復回数にわたって方法を実行するように形成されたプロセッサを有し、該方法は、
Ｎ個の頂点と共に表面Ｓを選択するステップと、
ランダム関数又は疑似ランダム関数を用いて新たな頂点ｄを算出するステップと、
前記頂点のリストの中で確定的に決まる場所に前記新たな頂点ｄを挿入するステップと、
前記表面Ｓ及び前記新たな頂点ｄから、Ｎ個の新たな表面Ｓ１−ＳＮを算出するステップであって、前記Ｎ個の新たな表面Ｓ１−ＳＮの各々の一部は前記頂点ｄにより規定されている、ステップと、
前記表面のリストの中で、選択された前記表面Ｓを前記新たな表面Ｓ１−ＳＮで置換するステップと
を有し、前記プロセッサは保護される図形オブジェクト及び複数の付加される頂点を出力するように形成されている、装置である。
【００３０】
（１０）第1の好ましい形態では、前記プロセッサは、秘密鍵を入力とする確定関数を用いて頂点のリストをシャッフルするように形成されている。
【００３１】
（１１）第2の好ましい形態において、前記プロセッサは、前記表面Ｓから或るオフセットの分だけ離れた前記新たな頂点を算出するように形成されている。
【００３２】
（１２）第4の形態による本発明は、
頂点のリスト及び表面のリストにより表現された保護された図形オブジェクトの保護を解除するための装置であって、前記表面の各々はＮ個の頂点により規定され、前記保護された図形オブジェクトは、ある順序で複数の頂点を加え、付加された頂点及び表面から形成される複数の新たな表面を加えることで保護されており、当該装置は方法を実行するように形成されたプロセッサを有し、該方法は、
付加された前記複数の頂点を取得するステップと、
付加された頂点ｄのうち未だ抽出されていないものを逆の順序で抽出し、抽出された頂点ｄにより規定されるＮ個の表面Ｓ１−ＳＮを抽出し、抽出された前記Ｎ個の表面Ｓ１――ＳＮから新たな表面Ｓを再構築し、抽出された表面Ｓ１−ＳＮを、表面の前記リスト内の前記新たな表面Ｓで置換することを、前記付加された複数の頂点の数に等しい回数だけ実行するステップと、
保護が解除された図形オブジェクトを出力するステップと
を有する、装置である。
【００３３】
（１３）第1の好ましい形態によれば、前記保護された図形オブジェクトの頂点の前記リストは保護されている間に鍵に基づく確定関数を用いてシャッフルされており、前記プロセッサは、前記鍵に基づく確定関数を用いて前記頂点のリストのシャッフルを元に戻すように形成されている。
【００３４】
（１４）第5の形態による本発明は、第1の形態による本発明による方法をプロセッサに実行させる命令を保存する、コンピュータで読み取ることが可能な記憶媒体である。
【００３５】
（１５）第6の形態による本発明は、第2の形態による本発明による方法をプロセッサに実行させる命令を保存する、コンピュータで読み取ることが可能な記憶媒体である。
【００３６】
＜実施の形態の詳細な説明＞
以下、添付図面を参照しながら、限定的でない仕方で本発明の好ましい特徴を説明する。
【００３７】
例えば、仮想現実モデリング言語(VRML)、OBJ、Maya、3DS及びX3D等のような3Dコンテンツフォーマットの場合、3D図形オブジェクト(又は「3Dオブジェクト」とも言及される)の幾何学的形状は、相互に接続された点(頂点又はノードとも言及される)により形成された多角形表面又はポリゴン表面のメッシュとして表現される。
【００３８】
本発明による顕著な発明概念は、確定関数を用いて少なくとも1つのポリゴン表面を分割することで3Dオブジェクトを保護することである。この関数は新たな一群のポリゴン表面を形成することになり、保護される3Dオブジェクトは任意の標準的な3Dモデルレンダリングアプリケーションにより依然として理解可能であるが、その表示は歪んでいるようにする。
【００３９】
従来技術において、表面の再分割化(又は表面の分割)は、3Dオブジェクトの少なくとも幾つかの表面を反復的に分割し、滑らかで詳細な表面を求め、表示の品質を向上させる方法である。これが可能であるのは、幾つかの小さなポリゴン表面を用いて滑らかなオブジェクトを近似することは、僅かな大きなものを用いる場合よりも容易であるからである。これまでの表面の再分割化は、「一方向(one  way)」的な手順であり、3Dオブジェクトを滑らかに表示するために使用されるが、双方向の又は可逆的な(reversible)保護方法に使用することは決して考察されていないことを、当業者は認めるであろう。
【００４０】
言い換えれば、本発明による方法は、3Dオブジェクトを受信するステップと、表面分割法を用いて、3Dオブジェクトを規定する元々のポリゴンメッシュ構造に点及び表面を追加し、保護された3Dオブジェクトを取得することで、3Dオブジェクトの表現に「ノイズ」を付加するステップと、保護された3Dオブジェクトを出力するステップとを有する。
【００４１】
本発明の以下の説明では、一例として、三角形の表面が使用されているが、他のメッシュ構造が使用されてもよいことが理解されるべきである。
【００４２】
点(すなわち、頂点)のリストと表面のリスト(好ましくは、頂点のリストのインデックスにより規定される)を有する3Dオブジェクトを保護するために、以下の好ましい反復方法は、送信側で実行されかつ図1に示されており、本方法は以下の手順を含む：
１．頂点(a，b，c)を伴う表面Sをランダムに選択すること(110)。
【００４３】
２．新たなランダム点dを算出すること(120)。ランダム点dは選択された表面Sの近くに生成されることが好ましい。
【００４４】
３．疑似ランダム位置を選択し、頂点のリストのその位置に新たな点dを挿入すること(130)。これは新たな点の挿入を考慮して表面のリストを更新することを必要とする。
【００４５】
４．新たな表面S1(a，b，d)、S2(a，c，d)及びS3(b，c，d)を形成すること(140)。
【００４６】
５．選択された表面Sを新たな表面S1、S2、S3により置換すること(150)。
【００４７】
上述したように、これらのステップは幾つかの表面を無秩序化(perturb)するために反復されてもよい。
【００４８】
所与の例では、表面の各々は3つの点により規定されているが、例えば4、5、6のようなより多数の頂点を用いることが可能であり、実際、点の数は表面の総数と等しくなくてもよいことが、理解されるべきである。
【００４９】
ターゲット表面Sの選択及び新たな点dの計算は完全にランダムであってもよい。しかしながら、完全にランダムに生成されたdは過剰に大きな変動又は変形(perturbation)をもたらす場合があるので、新たな点dのランダムな生成に制約を課すことが好ましい。挿入される位置は、一意又は決定論的(deterministic)であり、秘密鍵を用いて逆の処理を実行できる必要がある。
【００５０】
変形した表面の各々に関し、図2に示す以下の手順により受信機又は受信側が元々の表面を取得することが望ましい。
【００５１】
１．付加又は追加された点dを抽出すること(後述するように、おそらくは疑似ランダム的な挿入であることに基づく)(210)。
【００５２】
２．関連する表面S1(a，b，d)、S2(a，c，d)及びS3(b，c，d)を抽出する(220)。
【００５３】
３．これらの表面から表面S(a，b，c)を再構築する(230)。
【００５４】
４．関連する表面S1、S2及びS3を表面Sにより置換する(240)。
【００５５】
様々な微細化方法(refinement  scheme)自体は当該技術分野で知られているが、新たな、鍵を用いた可逆的な微細化方法は、当該技術分野では知られていない予想外の方法であることが、理解されるであろう。
【００５６】
［表面を保護する好ましい実施形態］
ステップ1：表面の選択
表面Sは元々の一群の表面の中からランダムに(又は疑似ランダムに)選択される。変形例では、元々の表面と、保護方法の選考する反復の際に形成された表面とを含む一群の表面の中から、表面Sが選択される。別の変形例では、例えば3Dオブジェクトの内容を変形させる最小の表面に着目するような何らかの選択基準を用いて、表面が選択されてもよい。別の変形例では、オブジェクトの全ての表面が変形(perturbation)の影響を受けることになる。
【００５７】
ステップ2：追加するランダム点を算出する
新たな点は、変形の影響を制限するために、選択した表面の近くに形成される。新たな点は多種多様な方法で生成されてもよい。例えば、選択した表面の重心(barycentre)に点が追加され、その点(重心点)がランダムベクトル又は疑似ランダムベクトルが示す値に応じて動かされてもよい。ランダムに選択された半径を有する仮想的な球を規定し、その球の中心は、選択した表面内でランダムに選択されているようにすることも可能である。半径は、予め選択された低い値(おそらくは、ゼロ)及び予め選択された高い値の間で選択され、高い値は所望の変形の程度に依存する。従って、新たな点は2つの角度θ及びφをランダムに選択することで決定される(2つの角度で指定できること自体は当該技術分野で知られている)。更に別の変形例では、新たな点は例えば表面から算出され、例えば表面の重心(centroid)が算出されてもよい。
【００５８】
点の生成に使用される変数に異なる値を選択することで、本発明により提供される3Dオブジェクトを変形させる程度を決定できることが、理解されるであろう。ベクトル又は球が大きな期待値を有する場合、期待値が小さな場合よりも大きな変形を3Dオブジェクトに適用することになる。
【００５９】
ステップ3：新たな点を挿入する
新たな点は、双方向的な又は可逆的な方法(reversible  manner)で点のリストに追加される。これを行う直接的な方法は、元々の点の順序を乱さないように、点のリストの末尾に新たな点各々を追加することであり、或る程度のセキュリティを与えるために、点のリストは例えば鍵に基づく疑似乱数生成器を用いてシャッフルされ(又は順序が入れ替えられ)、すなわち鍵が必要な乱数を生成するシード又は種(seed)として使用される(そして、以後、生成された乱数が以降の反復で使用される)。
【００６０】
しかしながら、鍵に基づく疑似乱数生成器を用いて、新たな点が挿入されるリスト中の位置を算出し、挿入の影響を受ける既存の表面のインデックスを変更することも可能であるが、そのような変形例は多くの処理負担を必要とすることに留意すべきである。
【００６１】
ステップ4：新たな表面を構築する
選択された表面は、選択された表面を規定する点(すなわち、角の点又は角の頂点)の可能な組み合わせを列挙し、新たな点を含むこれらの組み合わせを完成させることで、(三角形のメッシュが使用されているので)3つの新たな表面に分割される。これは3つの新たな表面の組をもたらす。
【００６２】
ステップ5：新たな表面を挿入する
選択された表面は、表面のリストの中で削除され、新たな表面が追加される。
【００６３】
保護される3Dオブジェクトは、例えばそれを受信機に送信することで出力されてもよい。保護の解除を容易にするため、追加された点の数も出力される。
【００６４】
反復回数、すなわち追加された表面及び点の数を受信側に通知することは、送信側にとって有利であることが認められるであろう。本方法によりなされる3Dオブジェクトに対する変形は、点の生成に使用された期待値に部分的に依存し、反復回数にも依存する：その変形は追加される表面の数と共に増える傾向がある。  
［保護された表面の保護を解除する好ましい実施形態］
ステップ1：追加された点を抽出する
追加された点の数を知っている受信機は、先ず、挿入法の「逆(backward)」により、本質的に追加された点を抽出する。例えば、追加された点の各々が点のリストの末尾に追加されていた場合、受信機は、追加された点の数に等しい数の点を単に抽出し、リストの最後から上昇する順に動作する。リストの末尾に点が追加された後にシャッフルされている変形例の場合、生成された数がシャッフルを元に戻すために使用され、その後に、追加された点が抽出され、好ましくは逆順に抽出される。他の変形例も同様に可能である。
【００６５】
受信機は送信側と同じ鍵及びシードを使用する。鍵は予め決められておりかつ受信機及び送信機により共有されていてもよいが、当該技術分野で既知の何らかの適切な方法を用いて送信機が受信機に鍵を提供することも可能である。送信機から受信機への伝送の間に鍵を保護し、場合によってはその受信機のみがその鍵を利用できることを保証することが好ましい。
【００６６】
ステップ2：追加された表面を抽出する
表面を抽出することは、抽出された点dに関連し、具体的には、S1(a，b，d)、S2(a，c，d)及びS3(b，c，d)が抽出される。点dは保護の段階で挿入されているので、点dと共に生成された3つの追加された表面以外の表面は、抽出された点に関連していない。従って、これらの表面が表面のリストの中で容易に発見できる。
【００６７】
ステップ3：表面を再構築する
一群の表面S1(a，b，d)、S2(a，c，d)及びS3(b，c，d)から、点a、b及びcが抽出される。実際、これら3つの表面は4つの点を用いて規定されている。それら(d)のうちの1つを削除することで、残りの3つの点(a，b，c)が元々の表面Sを再構築するために使用できる。
【００６８】
ステップ4：再構築された表面を挿入する
追加された表面S1、S2及びS3が、再構築された表面Sにより置換される。
【００６９】
ステップ5：オブジェクトの記述を更新する
頂点のリストの中で点が追加又は削除された場合、初期の形状を維持するために、表面のリストが更新されなければならない。実施の形態に依存して、この処理は、反復の各々において或いは最後の反復において実行することができる。
【００７０】
保護を解除する方法(保護解除方法)は多種多様な方法で実行されてよいことが認められるであろう。例えば、追加された点の数に等しい反復回数を利用して実行されてもよく、各々の反復において、1つの点を抽出すること、追加された表面を抽出すること等を行ってもよい。他の任意のステップが実行される前に、全ての追加された点を抽出することで、それ(保護解除方法)が実行されてもよい。当業者は、他の等価な若干異なる変形例も可能であることを認めるであろう。
【００７１】
図3は3Dオブジェクトのようなディジタルオブジェクトを保護する本発明の好適実施形態によるシステム300を示す。非限定的な例として、点は、図形オブジェクトをなす表面の頂点に対応し、3D座標で表現される。静的な部分(VRMLシンタックスにおけるコーディネートノード(Coordinate  node))又は動的な部分(VRMLシンタックスにおけるコーディネートインターポレータノード(Coordinate  Interpolator  node))又は好ましくは双方について変換が行われてもよい。言い換えれば、オブジェクトの適切な表示を不可能にする、保護される3Dオブジェクトの表現である。
【００７２】
システム300は送信機300及び受信機340を有し、それら各々は、少なくとも1つのプロセッサ311、341と、メモリ312、342と、好ましくはユーザインタフェース313、343と、及び少なくとも1つの入力/出力部314、344とを有する。送信機310は例えばパーソナルコンピュータ又はワークステーションであってもよいが、受信機320はパーソナルコンピュータ又はワークステーションだけでなく、テレビジョンセット、ビデオレコーダ、セットトップボックス等であってもよい。
【００７３】
送信機310は、第1のコネクション又は接続320を通じて3Dオブジェクトを受信し、保護された3Dオブジェクトを第2のコネクション330を通じて受信機に送信し、受信機は保護が解除された3Dオブジェクトをコネクション350を通じて出力することができる。
【００７４】
第1のソフトウェアプログラム記憶媒体360が保存している命令は、プロセッサにより実行された場合に、何れかの実施形態による保護方法を実行する。第2のソフトウェアプログラム記憶媒体370が保存している命令は、プロセッサにより実行された場合に、何れかの実施形態による保護解除方法を実行する。
【００７５】
反復回数をどうするかは本発明の範囲外であることが認められるであろう。しかしながら、受信機は、追加された点を適切に除去するために追加された点の数を知っているべきである。鍵の送信に関し、多種多様な方法がその情報を受信機に提供するために使用可能であり、例えば、メタデータを用いて、固定された反復回数を用いて、及び点の数に比例する反復回数を使用して処理が行われてもよい。
【００７６】
図4は本発明の好適実施形態による保護方法の様々な時点(フェーズ)における3Dオブジェクトの例を示す。3Dオブジェクト410は左側に示されている3Dピラミッドオブジェクト又は3D三角錐オブジェクトである。中央に示されている図は、3つの見える側の表面の各々に対してランダムに選択された球又は球面を示す。右側の図は追加された表面を伴った結果のピラミッド(すなわち、保護された3Dオブジェクト420)を示す。左側の図における表面Aは右側の図では表面A1、A2及びA3に分割されており、表面B及びCはそれぞれB1、B2、B3及びC1、C2、C3に分割されている。B3及びC3はこの図では見えないことに留意を要する。
【００７７】
本発明は3次元について説明されてきたが、他の任意の次元数のオブジェクトを保護するために本発明が適用されてもよい。
【００７８】
本発明は3Dモデルのようなディジタルオブジェクトを生成する仕組みを提供できること、その仕組みは、権限なきユーザにとって保護されたモデル及び保護されていないモデルを視覚的に異ならせること等が、理解されるであろう。保護された3Dオブジェクト(及び3Dオブジェクトにより形成されるシーン又は場面)は、常に表示できるが、多かれ少なかれ又は事実上、認識可能であることも、理解されるであろう。
【００７９】
明細書、(該当する場合は)特許請求の範囲及び図面に示された特徴の各々は、独立に使用されてもよいし、或いは適切な任意の組み合わせにより使用されてもよい。ハードウェアで実現されるように説明された特徴は、ソフトウェアで実現されもよく、その逆も可能である。(該当する場合は)特許請求の範囲に登場する参照番号は、単なる例示的であるにすぎず、特許請求の範囲を限定解釈する如何なる影響も有しないことが意図されている。
【符号の説明】
【００８０】
300  システム
310  送信機
340  受信機
311、341  プロセッサ
312、342  メモリ
313、343  ユーザインタフェース
314、344  入力/出力部
410  3Dオブジェクト
420  保護された3Dオブジェクト
【図１】
2013238855.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
2013238855.tif 000006
【外国語明細書】
2013238855000001.pdf