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Nouvelle méthode pour protéger les modèles 3D avec des filigranes

Une nouvelle méthode de filigrane protège les modèles 3D contre une utilisation non autorisée.

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Dans le monde numérique d'aujourd'hui, protéger le travail créatif est super important, surtout pour les modèles 3D. Avec l'évolution de la technologie, de plus en plus de gens partagent du contenu 3D en ligne, ce qui soulève des inquiétudes concernant les droits d'auteur et l'utilisation non autorisée. Pour remédier à cela, une nouvelle méthode a été développée pour intégrer des Filigranes dans les modèles 3D, permettant aux créateurs de prouver leur propriété.

Qu'est-ce qu'un filigrane ?

Un filigrane, c'est un signal caché dans une image numérique, une vidéo ou d'autres médias qui identifie le propriétaire. C'est une manière de sécuriser la propriété intellectuelle en intégrant des infos de manière à ce qu'elles ne soient pas facilement retirées ou altérées. Les filigranes peuvent être utilisés pour vérifier l'authenticité d'une œuvre et la protéger d'une utilisation non autorisée.

Le besoin de filigranes 3D

Traditionnellement, les modèles 3D étaient partagés dans divers formats, comme des nuages de points, des voxels ou des maillages. Cependant, ces formats peuvent être manipulés ou altérés, ce qui facilite le vol ou la modification d'un modèle sans autorisation. Avec l'essor de la technologie des Neural Radiance Fields (NeRF), qui permet un rendu 3D de haute qualité sans structures de modèle traditionnelles, une nouvelle approche de filigranage est nécessaire.

Comment ça marche le filigranage

Le processus de filigranage commence par l'intégration d'un filigrane dans des images qui seront utilisées pour entraîner le modèle NeRF. Ces images servent de base à la création d'un Modèle 3D. Le filigrane est ajouté aux images grâce à un réseau spécial conçu pour intégrer cette information. Une fois le filigrane intégré, les images modifiées sont utilisées pour entraîner le modèle NeRF, permettant de créer des rendus 3D.

Le rôle du modèle NeRF

NeRF est un modèle d'apprentissage profond qui crée des représentations 3D réalistes à partir d'images d'entrée. Il apprend à mapper des images 2D dans un espace 3D, permettant de générer de nouveaux angles de vue d'une scène. Cette capacité à synthétiser des points de vue nouveaux est cruciale pour le rendu 3D et est largement utilisée dans des domaines comme le jeu vidéo, la réalité virtuelle et la visualisation architecturale.

En intégrant le filigranage directement dans le processus d'entraînement de NeRF, les créateurs peuvent s'assurer que leur travail est protégé durant sa génération. Cette méthode d'intégration de filigranes aide à maintenir l'intégrité du modèle, même lorsqu'il est vu sous différents angles.

Le processus d'Extraction du filigrane

Après avoir intégré le filigrane et formé le modèle NeRF, le processus de vérification des droits d'auteur implique l'extraction du filigrane. Une méthode spéciale est conçue pour retrouver le filigrane en utilisant ce qu'on appelle une "perspective secrète." Cela signifie que seules certaines perspectives peuvent être utilisées pour accéder au filigrane, ajoutant une couche de sécurité.

Quand quelqu'un soupçonne qu'un modèle 3D a été utilisé sans autorisation, il peut générer une image depuis cet angle secret et tenter d'extraire le filigrane. Si le filigrane peut être récupéré avec succès, cela sert de preuve de propriété, permettant au créateur de défendre ses droits.

Assurer sécurité et robustesse

La méthode de filigranage est conçue pour résister à différents types d'attaques. Différents types de bruit, comme le bruit gaussien ou le bruit de sel et poivre, peuvent être introduits pour défier la visibilité et l'intégrité du filigrane. L'efficacité de la technique de filigranage est mesurée par sa résistance à ces distorsions, veillant à ce que le filigrane puisse toujours être extrait malgré les interférences.

Ce processus est crucial car il garantit que même si quelqu'un essaie de manipuler le modèle ou d'introduire des erreurs, le filigrane reste intact et récupérable.

Configuration expérimentale

Pour tester la méthode de filigranage, différents ensembles de données, y compris des images de modèles Lego et d'autres objets, sont utilisés. Des images aléatoires sont sélectionnées pour servir d'images de filigrane. Le système est testé sous de nombreux angles différents et niveaux de bruit pour évaluer à quel point le filigrane peut être extrait dans des conditions difficiles.

La performance du système est évaluée en examinant des métriques clés comme l'imperceptibilité, la robustesse et l'efficacité de l'extraction. L'imperceptibilité garantit que le filigrane n'interfère pas avec la qualité originale de l'image. Cela signifie que les spectateurs ne devraient pas remarquer de différence entre les images originales et celles avec filigrane.

Résultats du processus de filigranage

Les résultats des tests de la méthode de filigranage montrent qu'elle est efficace pour intégrer des filigranes sans réduire la qualité de l'image. Les filigranes extraits conservent un haut niveau de clarté, ce qui indique que l'info originale du filigrane a été préservée.

De plus, la technique de filigranage démontre une forte résilience contre différents types de bruit. Même avec diverses distorsions appliquées aux images, les filigranes peuvent toujours être extraits avec succès, montrant la robustesse de la méthode.

Défis avec différents angles de vue

Un des aspects intéressants de la méthode de filigranage est l'importance de la perspective secrète. L'efficacité de l'extraction du filigrane dépend beaucoup de l'angle sous lequel l'image est générée. En testant la performance d'extraction sous divers angles, il devient clair qu'à mesure que l'angle change, la clarté du filigrane extrait diminue. Avec des angles de rotation plus larges, il devient de plus en plus difficile de récupérer le filigrane.

Cela souligne la nécessité de considérer soigneusement les angles de vue lorsqu'on vise à sécuriser efficacement les modèles 3D. Des angles de rotation plus petits donnent de meilleurs résultats, montrant la relation entre les angles de vue et la visibilité du filigrane.

Directions futures

Le développement de cette méthode de filigranage n'est que le début. Il y a un potentiel pour de nouvelles améliorations de la structure du réseau d'extraction, ce qui pourrait aider à minimiser le risque d'extraction d'infos de filigrane à partir d'angles de vue similaires. Cela pourrait offrir une sécurité encore plus grande pour les modèles 3D.

Alors que de plus en plus d'artistes, de designers et d'entreprises continuent à partager et utiliser du contenu 3D, l'importance de protéger cette propriété intellectuelle ne fera que croître. La méthode de filigranage proposée ajoute une couche de sécurité significative pour les créateurs, rendant plus difficile l'exploitation de leur travail par des utilisateurs non autorisés.

Conclusion

En conclusion, à mesure que le paysage numérique évolue, les menaces sur la propriété créative évoluent aussi. L'introduction d'un système de filigranage pour les modèles 3D utilisant la technologie NeRF représente un pas en avant significatif dans la protection de la propriété intellectuelle. En intégrant et en extrayant en toute sécurité les filigranes, les créateurs peuvent prouver leur propriété et se défendre contre l'utilisation non autorisée. Cette innovation protège non seulement le travail original, mais encourage aussi le partage responsable du contenu 3D dans le monde numérique.

Source originale

Titre: MarkNerf:Watermarking for Neural Radiance Field

Résumé: A watermarking algorithm is proposed in this paper to address the copyright protection issue of implicit 3D models. The algorithm involves embedding watermarks into the images in the training set through an embedding network, and subsequently utilizing the NeRF model for 3D modeling. A copyright verifier is employed to generate a backdoor image by providing a secret perspective as input to the neural radiation field. Subsequently, a watermark extractor is devised using the hyperparameterization method of the neural network to extract the embedded watermark image from that perspective. In a black box scenario, if there is a suspicion that the 3D model has been used without authorization, the verifier can extract watermarks from a secret perspective to verify network copyright. Experimental results demonstrate that the proposed algorithm effectively safeguards the copyright of 3D models. Furthermore, the extracted watermarks exhibit favorable visual effects and demonstrate robust resistance against various types of noise attacks.

Auteurs: Lifeng Chen, Jia Liu, Yan Ke, Wenquan Sun, Weina Dong, Xiaozhong Pan

Dernière mise à jour: 2023-09-20 00:00:00

Langue: English

Source URL: https://arxiv.org/abs/2309.11747

Source PDF: https://arxiv.org/pdf/2309.11747

Licence: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/

Changements: Ce résumé a été créé avec l'aide de l'IA et peut contenir des inexactitudes. Pour obtenir des informations précises, veuillez vous référer aux documents sources originaux dont les liens figurent ici.

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