产品外观设计范文

时间:2023-03-01 19:21:37

产品外观设计

产品外观设计范文第1篇

关键词:产品 外观 设计 分析 探讨 多元要素 发展

中图分类号:TB472 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2014)01(a)-0098-01

我们知道,产品的外观设计在整个产品的输出过程中占有重要的地位,简单的来说产品的外观设计是整个产品设计的基础,其是服务于产品的整体设计,同时产品的外观设计要依附与在三维空间的造型设计,所以这就要求我们在产品外观设计中要充分把产品外观设计的多元要素重视起来,即要求我们的设计人员在产品外观设计中要考虑到产品外观与产品功能的有机结合,外观设计与产品整体的协调度,产品外观与当前环境的适应,产品外观与当前人工机械的有机融合等等要素。总之,产品的外观设计要让广大消费者所青睐,符合他们所需求的心里,同时,产品外观设计的好坏还直接影响到企业在激烈市场竞争的竞争力,产品在市场流通中消费者的认同度等。所以,该文就是通过对产品外观设计的多元要素进行分析,提出了优化产品外观设计的方法与措施。

1 产品外观设计的多元要素分析

由于产品外观的视觉识别系统部是建立在产品设计基本要素的基础上,因此产品外观设计是产品设计的基本元素。人们欣赏的眼光越来越独特,在外观设计应该更多满足人们对产品使用中的更多需求。由此分析一下产品外观设计在产品设计中的几种显著特征及要素。

外观设计的特有性,要求我们在设计过程中要迎合市场及消费群体的喜好。美感对外观来说是一项很难掌握的事情。设计者们却对不容易揣摩的东西越发感兴趣,并将其精益求精。特有性是外观设计的组成要件之一。商品要很大程度上吸引消费者,要使消费者瞬间产生好感,并产生难以抵御的购买动力,第一有诱因就是色彩和外形,即特有性。特有的外观设计表达着出一种信息:“我具有另一种令人难以忘怀的特质”。

高科技武装。外观的设计上,也体现了一个国家的科技水平。现代化程度越高,外观设计能发挥的空间就越大,并逐渐从效用型转向知识型转化。

第一,高新技术产业迅猛发展,带动产品外观设计中向高新科技靠拢。

第二,随着高新技术在传统工业中的逐步实现应用,极大促进了传统产业的发展,高新技术随之也悄然走进了传统产品外观设计的世界。

第三,各种三维数码软件技术迅速在产品设计过程中的广泛应用,提高了产品外观设计市场经济条件下的质量和速度。

第四,就要求我们设计人员充分考虑到产品外观的美感及独特性。美感是产品外观设计中多元要素中最不易把握的一个问题。所以,向这种越不容易把握的问题,我们设计人员更应该把其做到尽善尽美。其中,产品外观设计的独特性也是构成外观设计的必要因素之一,对于产品的外观设计及其重要。也就是说,我们所设计的产品要晶莹夺目,要让消费者看到之后就钟情,让消费者产生购买欲。

第五,就是多功能集成化要素。我们知道,当今世界经济迅速发展,科学技术突发猛进,一批新兴技术产品兴起,如微电子技术,新材料,新能源,纳米技术等都得到了不同程度的发展与英语,所以,在完成一项产品过程中所应用到的材料在不断缩小,成本不断在降低,产品功能在朝多功能化方向发展。所以,这就要求我们在产品外观设计中要呈现出产品多功能集成化的发展趋势。集成多功能的外观设计在市场中更具竞争力。当下人手一部甚至几部的手机就很好地体现了多功能一体化的性能。

2 外观设计的效能分析

外观与功能结合。其主要包括以下两方面内容,第一,整体组合应用复杂产品使人产生不对称的印象,由此可对产品的组合媒介作分析。产品组合有两类主要方式:一类是采用平面曲线和空间曲线造型;另一类是用直线与矩形造型。直线矩形组合造型并不适用所有产品,尤其是当圆柱或圆弧形并存时,平面和空间曲线连接若发挥地得当的话则会产生较好的效果和美感。曲线与矩形的良好组合,各种产品的设计中得到广泛应用,形成各有千秋的式样。矩形与曲线较为合理组合的外观,能产生较好的均衡效果。在系统设计中,存在着各个独立组成部分,若不同的外观不作合理和严密的结构结合的话,将会产生混乱、混沌的视觉效果。所以合理而有机的整体架构组合是设计的重中之重。第二,自由裕度随着电子技术集成化程度提高,设计方法的变革越来越突出,例如个人电脑设计,它的集成化业已采用全新的造型,将电子芯片集成到集成电路板上,使设计者能集中运用微电子原理以及人体工程学设计了风格迥异的产品外观。

外观设计的总体与调配。其主要包括以下几方面内容。第一,特有外观设计的功效为了满足某种个性化功能,如产品的性能、强度、速度,需采用特殊外观设计。矩形和梯形组合式的显微镜,给人以较强的稳定。于此不同的是,外观设计也由于美学或心理学等原因产生一种隐性缺失作用。第二,协调组合装配。对于产品的组合安装而言,各种功能设计最终都要归结为具体的外观设计中来,并通过精巧的系统方案的筛选来满足客户的要求。产品组装形式可与产品本身外观交叉重叠,或是附加不同的外观装饰物件,比如镶嵌铬条,或运用电镀等产生外观上的特殊效果。

3 结语

一个好的产品外观设计,突出了产品的个性与创新,为产品开辟了新的道路,便于产品的继续研发,设计出更好的更吸引受众的眼球的设计,提倡“原创,创新”的思想,不断改革新的思想路线,设计出更多元化的设计。

参考文献

[1] 简昭全.产品设计方法学[M].北京理工大学出版社,2000.

[2] 黎成茂.产品外观的设计研究[J].科技资讯,2007(6).

产品外观设计范文第2篇

【关键词】产品外观;设计;功能;形式;人性化

在科技高速发展的今天,人们的生活水平不断提高,人们的审美层次也越来越高。人们所需要的产品,不仅要功能俱全,在产品外观上也有更多的要求,产品外观的价值也越来越突显。从某种角度上看,产品外观具有一定的商业价值,可以塑造品牌的特有气质。产品外观设计是对产品的外表所做出的设计,是产品设计的先导。它是向人们传递产品信息的最主要的载体,是产品设计师的重要任务。这是一种桥梁设计,不只是反映设计师和产品之间的关系,更重要的是不断地尝试提高生活质量,增添生活情趣。好的外观设计一般都会含有某些功能,或者是不影响某些功能,而且还会具有一定的符号化的引导。这样可以使使用者在短时间内熟悉使用,在某一种程度上还增加了某些附加值。美的设计是超越使用功能因素的精神创造,不仅能帮助人们解决生活中的各种难题,更能带给使用者精神享受,在功能与形式之间达到平衡。

一、产品的功能和外观的高度统一。

产品的功能设计往往会决定着产品的造型。但并非其唯一的决定因素,并且产品的功能与造型也不是完全的一一对应。影响产品造型的因素可以说是有很多。如对同一类型的产品会出现各异的造型。产品设计需满足最基本的要求即造型追随功能。产品设计其目的是通过对产品造型的塑造体现产品特定的功能和特性,并通过造型等各因素展现该产品的使用和操作方法,产品造型也是产品象征性的体现,体现产品各项属性。同时产品设计必须实现产品的功能和形式的统一,功能永远是产品的基础,形式更好地实现其装饰功能从而达到完美的统一。在实现产品基本功能的前提下,良好的造型能更好地满足消费者对审美的需求从而达到促进消费的目的。

二、产品外观设计材料的分析。

在产品外观设计的过程中,其中首要解决的要素就是与产品外观造型有很大关系的设计材料。设计材料是产品造型的最基础环节,一个合格的产品外观造型设计不是简单的设计在产品形态上的,同样也包括材料的选择能否适用于产品外观造型的设计功能的需要。例如:生活中我们常用的矿泉水瓶,当你用它盛放温水、凉水时都没事,但是当你用它来盛放滚烫的热水时它就不如水杯专用塑料材质好用。作为一个合格的产品外观设计师来说在设计时就应该综合考虑到材料的选择及材料的加工,成型技术所能达到的标准。

产品外观设计能够吸引人们美得需求的无疑还有它本身的装饰物,然而对装饰物起决定性作用的则是材料自身的质感。同时,再设计及选用材料的过程中还要注意到要根据不同产品所具有的功能实用特性而选择好材料的使用寿命。所以我们生活中的一些产品外观设计都运用了设计材料的自身特性而实现的实用和美的统一。

三、色彩和结构是影响产品外观造型设计的两大因素。

在产品设计中,产品的外观颜色过分鲜艳耀目,人往往会感觉厌倦烦躁。所以产品的颜色尽量采用淡雅端正的颜色。正如在色彩缤纷的车流中,素雅的白色轿车往往会更易引起人们的注意。但是也并非全部如此,在许多情况下我们还是常常会采用鲜艳耀目的颜色。能刺激人的视觉使人迅速关注到产品或对其快速产生警惕。这在许多施工现场我们会常常见到。然而这些产品的外观设计都是很成功的。外观设计也会尽量考虑安全结构的塑造,在设计过程中需要我们认真推敲研究。产品的结构也是产品造型设计的重要部分之一,合理的结构设计,尤其是在力学、人体工程学、空气动力学等学科领域。产品结构的合理运用,能够在很大程度上加强产品的使用性能、优化产品的外观形态能给人以良好的视觉感受和从而实现了在操作上的便利。

四、产品设计的人性化

随着时代的发展人们对产品的要求越来越高,已经不仅仅仅限于满足使用功能,人们对产品的精神追求越来越强。人们渴望产品在满足使用功能时还能给人以心理上的满足。因此这就要求我们在进行产品设计时必须考虑人性化的要求,同时也对我们的设计提出了更高的要求。技术美学的出现是现代工业生产方式向人性化方向发展的一次巨大的飞跃。技术产品是一种物质实体,其根本的目的是满足实用功能同时满足人们对精神功能的需求。但是在满足基本功能的情况下,产品外形不同却能给人带来不一样的审美情趣。因此,从这个意义上我们可以说技术美很大程度上影响人们的价值取向。技术产品要素中的结构、功能等通过与审美整合即表现为技术美形态共同决定这产品的价值。同时也在提醒我们设计来源与生活,应本着以人文本的原则了解人的生理和心理的需求,以此为设计的锲机才能做出真正适合人们使用的优秀的产品。因此好的设计,要满足人们对产品的期望,在具有好的功能的设计的同时也能满足人们心理层次的进一步需求。来至于生活的好的设计出发点,才是设计最基本也是最关键的设计环节。作为设计师我们更是要明白自己的责任,以人为本,满足消费者的需要,从服务大众出发,才能做出真正美的设计。

五、审美的回归与复古的设计风格

在这个追求物质与奢华的今天,审美正在由先前的自然走向文明,进而又由文明走向自然,这是一种回归的表现。在全球化的当下,世界形成了以消费者为主导的产品外观逐渐显的有些单调感。这种单调感正在逐渐失去他的新特性魅力的同时,这必然会导致人的自然美的回归。需要解释的是,这种自然美的回归,并不是回归过去,而是一种经过审美的蜕变之后而再此基础上自我更新之后的更高层次的文化审美机制。

随着人们生活质量的不断提高,精神追求正逐渐成为当下人们追求的主导。所以当下复古风格正是出现在这种审美回归的特点上的。“留声机”、“手摇电话”、“收音机”、“手表”及“老式的打字机”等已经被人们视作一种念旧的情怀在里面,更可以作为一种怀旧的产物。在科技发展到现在这个程度,原来单纯的原始造型并不能全部用于现在产品造型的外观上,更多的我们要根据现代数码的特征来融入我们的这种“回归自然”的设计。

结束语:产品外观设计是产品设计的核心内容,随着我们社会的不断发展和文明的进步,产品设计所需考虑的因素已不再仅仅局限于外观造型设计和功能设计,其更多的需要我们的是考虑消费者的使用感受和心理,也就是我们所以提到的人性化设计。

参考文献:

[1]路雅宁.对产品外观造型设计以及消费者体验的探讨[J].科技致富向导,2013年02期.

[2]朱毅 张焘.设计与审美――基于产品外观设计与大众审美情趣关系的研究[J].艺术与设计(理论),2009年03期.

产品外观设计范文第3篇

随着科学技术的飞速发展和人们生活方式、价值观念的不断变化以及对生活质量需求的不断提高,消费者在选择产品时,往往更以主观的眼光挑选符合自我气质与形象的产品外观与造型,这就需要设计不断的创新。一件工业产品所蕴含的文化气质是与其外观设计息息相关的,注重产品所蕴含的文化气质,使得设计师在造型、材料和细节设计上不但要强调形式美,更要在设计中体现产品独有的品格和文化倾向,正所谓“不只寓形于外,更甚蕴心于内”。

目前国内市场的产品外观同质化严重,缺乏创新性特征,例如目前市场上较为流行的智能手机多采用隐藏触摸式设计,在手机外观上正面以大屏幕为主,上端设有镜头和听筒,下端设有中央控制键,侧面设有声音调节按键和锁屏键,都是大同小异,难以打动消费者,虽是新产品,但缺少核心竞争力,多的是价格战、侵权战、维权战……以致于外国人看待中国产品是:复制、廉价产品……这种现象已经严重影响中国产品的国内外形象,造成这种情况的原因是多方面的,如企业经营理念落后、企业自身实力局限、设计缺乏创新性等等。英国前首相撒切尔夫人对工业设计曾有一句非常精辟的论断:“对于工业设计一分的投入,可以产生一千分的回报”。中国工业设计协会理事长朱熹同志为某活动题词时提到“设计是增强企业竞争力的战略工具,是中国制造走向中国创造的必由

之路。”

工业设计的核心是产品设计,产品设计的核心是产品创新,而外观设计是产品设计的先导。一名优秀的设计师必须具备较强的创新思维能力,才能在具体的设计工作中创造出全新的、引领潮流的,满足市场需求的产品。设计是人所具有的能力,是一种从无到有的创造,是有目的的计划活动,其本质特征是创新。创新也并非凭空产生,它需要广阔的认知基础,而创新总是从模仿开始的,通过类比的桥梁,产生新的创意或新的成果。而设计师总是部分地依赖于自己和他人的经验,又试图突破这些经验,几乎所有的设计者都有着纠缠于这般矛盾之中的困惑和焦虑。

作为从事工业设计的工作者,仅从设计创新方面阐述一下提高产品外观设计创新的方法。产品外观设计的创新方法有许多,其中的模仿法和类比法是较古老而又实用的两种方法。本文就模仿法和类比法的概念、应用方法、意义以及需注意的问题作了剖析,希望能对广大工业设计从业者或即将从事工业设计工作者有所启发。

模仿是设计创新之源和入门之径

模仿是一种最古老、生命力最强的设计思想,是人类最早的创造方式和研究方法,可以说是创造的摇篮。在艺术的起源学说里就有一种模仿说,模仿是人与生俱来的能力,而且无处不在。人们通过模仿,可以启发思路,提供方法,少走弯路,有事半功倍之效。

在《现代汉语词典》中,模仿即摹仿,指“照某种现成的样子学着做”。一般来说,从事工业设计专业研究的人首先必须通过一定的模仿,才能进入更深层次的工业设计专业工作。模仿是强调学习和借鉴前人的优秀技法,以寻找适应自身个性的模式,为技术的发展提供一个修正的基础。模仿又是设计创造的前期准备,为创新提供技术与经验的支持,是设计创新之源和入门之径。创新始于模仿又高于模仿,是模仿的超越。英国浪漫主义美术家康斯泰勃尔认为,形成艺术表现的个性主要有两种方式:一是模仿别人的作品再进行选择;二是从对自然的观察和表现中形成,即临摹和写生,而这两种方式都是以模仿为主来进行的。

模仿是一种设计创新最为便捷而有效的研究方法,设计者在不断的模仿中,完善自我知识构建。在学习工业设计之初,通过模仿可以获得重要的知识经验。现代设计和艺术教育学派包豪斯的创始人罗比乌斯曾说:“我们必须再次成为工匠……在艺术家和工匠之间并不存在根本的区别。艺术家仅仅是悟性较高的工匠,但工匠的基础对任何艺术家来说都是不可缺少的,它是所有创造性作品的主要源泉……”人类文化的成果是经过漫长的历史积累而有所成就的,任何一种创新和发明都只能在吸取和借鉴前人文化成果的基础上进行。

从某种角度来说,设计相似是不可避免的,也是必然的。但是只要设计作品在整体上具有设计者自身的见解、构思,并且是以自己特有的表现手段创作完成的,就应当认为具备了独创性。在产品外观设计中,注入令人喜爱的外观是十分有益的,尤其是仿生的外观设计更能在审美情趣方面给人以美的享受。例如子弹头外观的电动机车,给人以疾速之感;鲨鱼式外观的飞机,给人以震慑之感;海豚式外观的塑料玩具则给人以温顺亲切的感觉。可见,在设计上因袭前人,并非不好,重要的是能再创造,就是“青出于兰而胜于兰”,这也是一种完善的过程。有“创意怪杰”之称的Bob Jill在其著作《不守规则创意》一书的第四章《偷窃是优秀的行为》中就说道:“我并没有创制任何新的形象,他们都是偷窃而来。只不过,在使用时,我赋予全新的内容或以原作者不曾想到的方式来改造他们”。

由此可见,创新的关键不在模仿,只能说模仿可以作为铺路石,重要的是能再创造。“想从‘模仿’切入,还记得一定要从‘创造’的出口出来”,否则就是不高明的甚至蹩脚的“模仿式创作”,再严重一些,就会陷入抄袭的窘境。

模仿设计法的实施步骤:

第一、在学习和模仿中逐渐理解并掌握技术、质量、创新理论。

第二、在学习和模仿的过程中逐渐产生类比,一种把伟大哲学和文化智慧与我们学到并理解的东西进行系统的类比和思考,并产生一些主体的、自由的属于自己的创新。

第三、通过磨合,设计将逐渐从“模仿”中脱离出来,设计实践有了独创的视角并为世界范围所承认,设计评论也有了相当的规模和系统,实践和评论两方面相辅相成,不可分割,达到了自由并且独立的方向和目标。

类比是模仿与创新之间的彩虹桥

只靠学来的熟练,很难产生一种有生命力的作品。模仿获得的技法和经验终归是一种学来的熟练,要产生有生命的作品,必须将其与自己对生命的感受、认识和人类社会的生活结合并进行设计。

类比创新法,是一种确定两个以上事物间同异关系的思维过程和方法,即根据一定的标准尺度,把与此有联系的几个相关事物加以对照,把握事物的内在联系进行创造。类比是指用待创造对象与某一具有共同属性的已知事物进行对照分析,以便从中获得启示进行创造。它是美国创造学家哥顿提出的,哥顿在搜集了物理、地质、化学和市场学等方面的专家发明创造过程的资料之后,进行了分类编组和深入研究,结果发现专家们的课题研究活动中,能够使创造活动走向成功的一些特殊技巧,就是把乍看上千差万别但并非杂乱无章的事物做类比。他们之间存在程度不同的对应与类似,同中见异即可得到创造性的结果。

假如设计是一种创造的过程,能制造出原本不存在的事物,那么类比就是实践该过程的桥梁。类比以案例作品为依托,寻觅、理解并表达出一个设计的主导理念、表现技法和表现形式,从而达到设计创作的目的。它脱胎于模仿,又超越了模仿的学习方法。巴黎美术学院传授古典建筑设计是通过渲染练习和设计快图的方法来进行的。在日复一日的模仿练习中整体地接受这套鉴赏体系和设计能力,这就是整体的学习方法。而类比是采取分析比较的方法,跟那种整体的、感悟式的、内省式的学习方法一样,强调理性的可以拆解和分析的方法。因此,类比不能完全取代模仿,并且是在模仿基础上的一种具有更高效率的创新策略。如果说设计是一种综合创造,那么类比则是实现这种综合创造的必备环节和有效方法。通过专业的解析方法,使一般的对案例作品的感性认识转化为理性认识,有效的分析结果所具有的类型抽象特性,可以使设计者获得超越于该案例作品的更具普适性的设计经验,在设计过程中更好的弥合经验与突破、学习与创造的矛盾

纠缠。

类比设计法的实施步骤:

第一、选择类比对象。类比对象的选择应以现有产品为依据,一般应选择熟悉的对象为类比对象。类比对象应该是生动直观的事物,以便于进行类比。这一步中,联想思维是很重要的,要善于应用联想把表面上看来毫不相关的事物联系起来。

第二、将两者进行分析、比较,从中找出共同的属性。

第三、在第一、第二步的基础上进行类比,设计创造得出结果。

总结

在产品外观设计中,模仿与创新并不是矛盾的,它们通过类比统一于一个完整的设计创造活动中,达到去同求异的终极目的。设计师在工作创造的道路上要不断前进,不要驻足于模仿阶段,要积极的进行类比创造,关注影响产品外观设计的所有因素,运用模仿与类比的创新研究方法,形成独特个性化的语言和设计风格,按照新方法对过去的东西加以重新组织,准确地表达自己的意向,产生紧跟潮流、引导市场、改变人们行为方式的设计,创造出崭新的产品,开创工业设计新的流行时代。只有这样,才能逐渐形成具有个性化的设计语言,达成产品外观设计的最终目标――创新。

成熟的产品外观设计不仅具有提高产品附加值的作用,还能以统一的品牌效益增强产品的竞争力,同时能给消费者带来新的惊喜。因此,在商品市场上,产品的外观设计的创新显得非常重要。[5]随着社会不断进步,消费者的差异化越来越明显,多层次的需求越来越强烈,对于产品外观设计的要求也越来越高。人们往往对外观设计平庸或雷同的产品不屑一顾,而对外观设计特点明显并符合自身身份的产品情有独钟。因此,靠创新外观设计征服消费者的发展空间还是相当大的。产品的外观设计在适应功能设计的前提下,把外观设计和产品工艺、色彩及文化合理有机地融合,实现产品的进一步时尚化、人性化、个性化,这是未来产品外观设计的新

趋势。

产品外观设计范文第4篇

[关键词] 知识产权外观设计专利

一、外观设计保护的一般规定

1991年初步形成的《与贸易(包括假冒商品在内)有关的知识产权协议》(Trade-Related Aspects of Intellectual Property Rights,简称《知识产权协议》或TRIPS)是一部国际贸易公约,我国亦加入了该协议。《知识产权协议》要求全体成员都必须保护工业品外观设计,至于具备什么样的条件才可以享有保护,协议作了选择性的规定。即:(1)独立创作的,具有新颖性的;或者(2)独立创作的,具有原创性的。但是对于什么样的已有的外观设计可以否定新出现的外观设计的新颖性或原创性,标准又都是一样的。这就是:如果某个外观设计和已有的设计(或与已有的设计之特征的组合)相比,没有明显的区别,则可以判定该设计不具有新颖性或原创性,因而可以不予保护。

二、我国对外观设计的要求及保护程序

我国《专利法实施细则》第二条第三款规定:“外观设计是指对产品的形状、图案、色彩或其结合所做出的富有美感并适于工业上应用的新设计。”很明显,我国除了规定外观设计要具有新颖性外,还要求其富有美感。综合各国外观设计法律保护制度,对美感的认定存在两种观点:一种认为,外观设计必须通过视觉产生美感,否则不为外观设计专利。我国即偏重此观点。另一种观点认为:外观设计的外部特征无需使人产生美感,只要引起消费者的注意,该外观设计有特点,与同类产品的外观设计不同即可。近年来,随着产品采用大规模机器生产的增多,不少人主张产品的真正美感应寓于功能与外形的结合之中。德国布劳恩公司的首席设计师拉姆斯说,装饰所持续的时间是短暂的,设计首先应注重功能,其次才是外观形式。还有人认为外观设计应考虑产品的完整性,即应同产品的形态及所表现的总形象相符合,具有完整性的设计应能反映产品的公司的文化和技巧。诸多观点非常值得我国借鉴,专利局在审批外观设计适应不拘泥于形式美,而应更注重功能美、文化美。

三、外观设计与著作权、商标权的联系

著作权在智力成果完成时产生,从这一意义上说外观设计图案完成时其作者也享有了著作权。应该作为著作权保护还是作为工业产权保护,各国法制有所不同。1902年颁布的法国版权法规定:一切工业品外观设计都可以享有版权。这可以说是对工业品外观设计给以双重保护的第一部法律。1968年,英国颁布了“外观设计版权法”,规定:在一般情况下,外观设计都可以作为艺术品而自动享有版权;凡是享有版权的外观设计,一旦经版权人同意应用到工业上,则原享有的版权丧失,转而享有“特别工业版权”;按照英国“外观设计注册法”获得“类专利”的外观设计,可以同时享有该法,以及版权法的保护。1986年,联邦德国颁布的《工业品外观设计版权法》认为:如果把某个外观设计的一部分以书面形式复制,不一定构成侵权;而如果将某个工业品外观设计的一部分应用到工业产品上,则必定构成侵权。这是明显的工业产权保护原则。在我国则对外观设计的版权未做规定,在现实运用中则与德国有点类似。将外观设计的一部分以书面复制,往往并不认为是侵权,若将外观设计运用到工业产品上,则会构成侵权。

商标是一种商业上的标志,其作用主要是区别商品或服务的产源,商标与外观设计的构成上两者都含有形状和图案等诸多重合要素。因此,在我国,当外观设计具有足以区别产源的区别性,毫无疑问可以受到商标法的保护。另一方面,当商标用于商品上而成为具有美感的新设计时,又可受到专利法的保护,所以说这两种权力在所保护客体上存在一定程度的重合与交叉。那么,当由统一或相近客体依法衍生的商标权与外观设计专利权由不同的权利人所有,并在实际生活中行使时,便会处于相互矛盾和抵触的法律状态。因此,从申请人及人的角度而言,积极消除权力冲突的策略就是:在现行的商标法与有关外观设计内容的专利法的保护框架下,为了尽可能保护申请人的利益,在保护的客体有可能存在商标权与外观设计内容的专利权的冲突时,一般应争取外观设计专利权与商标权的双重保护,这样可以在两个不同的知识产权类型构架下,取得不同的权利保护,从而使得权利人能从容的利用单行部门法的相关救济条款对抗在后的相同或相似的权利。但是,入伙保护客体在申请之时不能满足商标注册所要求达到的显著性时,那么,在此情况下先申请外观设计专利保护不失为一个较好的权宜之计。因为,通过外观设计专利的自申请日起十年的保护,该保护客体经过在市场上长期广泛的使用及深入的广告宣传,就有可能获得具有体现产品产源的区别性,即符合商标法保护要求的外观设计专利经过长时间积极实用就有可能取得商标法意义上的第二含义,就可以获得注册。最明显的例子莫过于美国作为立体商标保护的可口可乐造型独特的饮料瓶。因此,我国某些已经长期使用并体现出区别性的外观设计,也可以考虑提出申请立体商标注册。

四、外观设计保护中的特殊事项

第一是功能设计。设计某种机械时必须首先完成某种特定形状的图案。例如列车头上的车辆具有一个稍微独特的圆形突出部分,有些隧道很长,列车高速冲入时产生的风压足以使车窗玻璃破碎,于是对车辆前端做出各种模型,经过反复多次试验,才做成这种冲击力最小的车型。在此情况下,这种设计上的必要性要作为外观设计登记注册非常困难。除了北欧三国之外,几乎所用国家都不承认把功能设计作为外观设计专利注册登记。

第二是零件的外观设计。汽车的外形是一个整体,其材料是若干块钢板。如果汽车出现交通事故,汽车的部分外形会受损。因此,如果要换下受损的外形板,就涉及到有关汽车外形的设计权。那么,它与外观图案专利权有何关系呢?这个问题在美国汽车公司和保险公司之间经常发生争论。现在,法律规定可以自由生产零部件,汽车公司想高价销售更换零部件产品,然而,保险公司和消费者却希望修理费低一些。因此,经常出现关于保护生产者和保护消费者的争论。目前尚未制定出仅仅保护生产者权利的法律。

第三是内部零部件的外观设计。钟表是靠发条转动的,如果打开表盖就会看到其中的齿轮在转动。本来,机械内部与消费者或购买者没多大关系,但是,如果机械内部零件清晰好看,就不易引起组装错误。因此,机械内部具有完美造型有助于减少产品的不合格率,对产品开发具有重要意义。这虽然和本来意义上的设计有些脱离,但从把零部件作为商品交易对象的意义上说外观设计得到了承认。

五、结论

对于外观设计的保护,作为当事人的企业、设计公司、个人,应予以注意的是:

1.作为设计上的必要性的功能设计,要想作为外观设计登记注册非常困难。除了北欧三国之外,几乎所用国家都不承认把功能设计作为外观设计专利注册登记。但作为产品设计而言,功能设计是十分必要的。这就要求设计师在设计中要做到功能性、艺术性的统一,以其艺术性获得外观设计的专利,以此来全面保护自己的利益。

2.由于外观设计专利与商标法在内容上有一定的重合,因此,在现行的商标法与有关外观设计内容的专利法的保护框架下,为了尽可能保护自己的利益,在保护的客体有可能存在商标权与外观设计内容的专利权的冲突时,一般应争取外观设计专利权与商标权的双重保护。但是,如果保护客体在申请之时不能满足商标注册所要求达到的显著性时,那么在此情况下就应先申请外观设计专利保护。通过外观设计专利的自申请日起十年的保护,该保护客体经过在市场上长期广泛的使用及深入的广告宣传,就有可能获得具有体现产品产源的区别性,根据商标法第十一条就可以获得注册。

3.将外观设计的一部分以书面复制,往往并不认为是侵权,若将外观设计运用到工业产品上,则会构成侵权。

产品外观设计范文第5篇

根据专利法实施细则的规定:专利法所称的外观设计是指产品的形状,图案或者其结合以及色彩与形状,图案的结合所作出的富有美感并适于工业应用的新设计。

众所周知,用图形符号表达或表示的形状,图案和色彩具有直观性,而对于以表述意义或内涵见长的文字符号在表达形状、图案和色彩方面缺少相应的直观性。可能由于这个原因,在进行外观设计相同或相似性判断的规定中,审查指南第五章多次采用“在先设计图片或照片”表述在先设计(该部分5.5.1或5.5.3部分)。仔细分析该章的规定,其合理的理解是:在对外观设计的可专利性进行评价时,在先设计的表述形式应当限于图片和照片,文字部分不应当作为在先公开内容的表达形式。

正是根据上述规定和对该规定的理解,专利复审委员会在进行外观设计可专利性判断时,曾经将在先设计的表达形式仅限于图形符号。决定号为WX4176(2002年)的无效宣告请示决定的理由是:请求人提供的是韩国实用专利公报,以其作为宣告外观设计专利无效的证明文件,在进行相同或相近似的比较判断中,应以该实用新型附图作为比较对象,而不以文字描述的内容为比较对象。这就明确地将对比文件中的文字部分排除在在先客体的表达形式之外,否定了其作为评价外观设计可专利性的可能性。

然而,根据专利法第二十三条的规定:授予专利权的外观设计,应当同申请日以前在国内外出版物上公开发表过或者国内公开使用过的外观设计不相同和不相近似,并不得与他人在先取得的合法权利相冲突。

上述对审查指南第五章规定的理解是否符合专利法第二十三条的规定呢?

专利法第二十三条规定了在先客体存在的方式包括出版物公开、使用公开。如果否定对比文件中的文字部分作为在先客体的表达形式;再进一步地讲,如果将在先客体的表达形式局限于图片或照片,产品使用公开的产品外观设计也不可能以图片和照片的形式存在,也应当排除在评价外观设计可专利性的范围之外,这一理解显然与专利法的规定不一致。

根据上述逻辑的结论是:文字描述不能描述产品的外观设计。众所周知,文字作为人类描述事实的基本工具,其对产品外观设计的描述功能毋庸置疑。这个结论不仅不合法,也是荒谬的。因此,从字面上理解上述审查指南第五章的规定是不合适的。

正是因为上述原因,WX4176无效宣告请求决定虽然未以文字描述的内容作为比较对象,但最后的结论是在先客体与在后客体相同,从而最后决定涉及的外观设计专利权无效。而且,在后续无效宣告请求决定中,专利复审委员会对此问题也产生了一些改变。在2009年第13197号决定中,就认可了文字部分公开的内容可以作为比较对象。

虽然文字描述可以表达产品的外观设计,但我们也要注意文字描述与图形符号的表达还是存在一些区别的。与图形符号相比,以表述意义或内涵见长的文字描述从本质上讲属于定性的描述,而且缺少直观性。因此,如何将文字描述的产品外观设计用于外观设计可专利性评价也具有一定的特殊性。

由于文字部分缺少直观性,对于相同的文字描述,不同的个体会产生理解上的差异,产生一定的不确定性。因此,在用文字描述的产品外观设计评价外观设计的可专利性时,关键是确定在先客体。只有将在先客体确定,才能用于评价在后客体的可专利性。而根据文字描述确定在先客体的过程是一个重构的过程,即根据该文字描述建立具有相应外观设计的产品(包括事实上的重构和思维上的重构)。重构过程是两种状态的转化,转化之后,才可以按照现有的规定将在先客体与在后客体对比。

在重构过程中,重构结果受到两个重要因素的影响

其一是重构主体,其二是重构的背景。重构主体已有的知识和经验无疑会对重构的结果产生重大影响。重构背景是重构过程的依托。缺少重构背景,重构主体就不能重构出产品的外观设计;同时,一定的重构对象不会脱离背景,必然存在于确定的背景中。

为了增加重构结果的确定性和客观性,不妨借鉴发明创造的创造性评价的方法,引入本领域普通设计人员概念,确定一个重构产品外观设计的,虚拟的主体,以减少主体差别造成的重构结果的不确定性。笔者对重构过程进行了设想,其过程可以包括以下步骤。

首先确定本领域普通设计人员。本领域普通设计人员具有的条件是:一是应当具有被评价专利产品申请日之前的本技术领域所有的普通技术知识,并且能够获取该技术领域所有产品的外观设计,以使其具备重构的能力。二是对在后客体一无所知,即使该人员与在后客体保持隔离,以减小事后经验对重构的影响。应当说明的是,对专利产品的所在领域技术知识的了解和对在后客体的一无所知是非常关键的。三是他不具有创造能力,以排除本身创造性对在后客体的影响。

其次,根据对比文件重构产品的外观设计,其重构的根据是对比文件的整体,包括文字描述、图片和照片,并考虑技术背景等等。如果不能重构产品的外观设计,就可以确定该文件没有公开产品的外观设计,就不能作为评价在后客体可专利性的对比文件。如果能够重构出产品的外观设计,其重构的产品外观设计就应该作为评价专利产品外观设计的在先客体,进入下一步骤。应当注意的是,重构产品的外观设计不应当是重构产品的大致结构,应该是重构出产品具体的外观设计,根据判断的需要,尽可能地重构出产品的形状、图案或/和色彩。

再后,将重构出的产品外观设计与专利产品的外观设计进行比较:其对比方式与可以与现有规定相同。应当说明的是,本领域普通设计人员根据对比文件可能重构出多种产品的外观设计,这些产品的外观设计都应当被视为在先客体,作为评价在后客体可专利性的比较对象;因为本领域普通设计人员不需要创造劳动就可以获得在后客体,根据专利法的宗旨,该在后客体就不应当成为专利权的客体。

产品外观设计范文第6篇

外观设计专利

组件产品

法律效果判断

本案外观设计专利产品并非最终产品,而是最终产品中可拆卸的组成部分。相对于外观设计专利产品来说,本案被控侵权产品不仅是最终产品,而且外观设计专利产品是被控侵权产品中可拆卸的组成部分。如何确定本案特殊组件产品外观设计专利的保护范围?如何确定本案被诉侵权设计?法院应当如何引导原告明确被诉侵权设计?本文以作判定评析。

【裁判要旨】

当外观设计专利产品不仅是组装关系唯一的组件产品,而且是其他产品的组成部分,并且是其他产品中可拆卸的组成部分时,该组件产品外观设计专利的保护范围仍应当以表示在组合状态图中的该产品的外观设计为准。当被控侵权产品也是组件产品时,可以将被控侵权产品中可拆卸的组成部分的外观设计作为被诉侵权设计,要求法院判定该被诉侵权设计构成专利侵权。如果该被诉侵权设计所适用的产品与外观设计专利产品是相同或者相近种类产品,且该被诉侵权设计与授权外观设计在整体视觉效果上相同或者实质性相同,则该被诉侵权设计落入授权外观设计的专利保护范围,构成专利侵权。

案号:一审:(2010)沪一中民五(知)初字第87号 二审:(2012)沪高民三(知)终字第7号

【案情】

原告上海稚宜乐商贸有限公司是名称为“玩具(甜点组合)”外观设计专利的专利权人。该专利的组件视图显示,该专利有件1、件2、件3共3个不同的组件。该专利的简要说明记载,件1、件2、件3分别为8件,经插接组合而成。该专利的组合状态立体图也显示,每3个不同的组件经插接组合成玩具蛋糕的1/8扇形块体,8块完全相同的1/8扇形块体即组合成整体呈圆柱形的本玩具蛋糕外观设计专利。该玩具蛋糕外观设计专利产品的顶面和圆周侧面上具有与上述8个扇形块体相对应的分割线,在玩具蛋糕顶面上密布有小孔并且沿着顶面外周具有外凸的波浪形边缘,在玩具蛋糕的整个圆周侧面上沿高度方向具有波浪形的凹凸形状。

原告认为,由被告广东五星玩具有限公司生产、销售的,由被告杨磊真销售的“会唱歌的蛋糕”音乐玩具产品已落入其上述外观设计专利的保护范围,构成侵权,故向法院,请求判令两被告停止侵权、第一被告赔偿原告经济损失及合理费用50万元、第二被告对上述赔偿金中的10万元承担连带责任。两被告认为,其生产、销售的被控侵权产品的外观设计与原告专利外观设计既不相同,又不近似,不构成侵权,故请求判决驳回原告的诉讼请求。

在本案一审期间,广东五星玩具有限公司向国家知识产权局专利复审委员会申请宣告原告的上述外观设计专利无效。专利复审委员会经过审查,作出维持上述外观设计专利权有效的决定。

以下是原告外观设计专利授权文件中的部分照片:

以下是被控侵权产品的照片

【审判】

上海市第一中级人民法院经审理认为:原告系“玩具(甜点组合)”外观设计的专利权人,其依法享有的专利权应当受到法律保护,任何单位或者个人未经原告许可,不得为生产经营目的制造、销售该专利产品,否则应承担相应的法律责任。《中华人民共和国专利法》第五十九条第二款规定,“外观设计专利权的保护范围以表示在图片或者照片中的该产品的外观设计为准。”《最高人民法院关于审理侵犯专利权纠纷案件应用法律若干问题的解释》第十一条第三款规定,“被诉侵权设计与授权外观设计在整体视觉效果上无差异的,人民法院应当认定两者相同;在整体视觉效果上无实质性差异的,应当认定两者近似。”对于组装关系唯一的组件产品,一般消费者会对各构件组合后的整体外观设计留下印象,故应当以组合状态下的整体外观设计为对象,而不是以所有单个构件的外观为对象确定外观设计专利的保护范围,并据此进行侵权判断。

本案中,原告外观设计专利是由8组组件构成的整个玩具蛋糕的外观设计,同时该专利并未要求保护色彩,该专利组合状态立体图上也并无水果等构件。因此,色彩以及蛋糕上面所插的水果等构件并不属于原告外观设计专利权的保护范围。被控侵权产品的外观设计与原告专利的组合状态立体图的整体视觉效果相同,故被控侵权产品的外观设计落入了原告外观设计专利的保护范围。由于被告杨磊真提供的证据能够证明其销售的被控侵权产品具有合法来源,故可以免除其赔偿责任。据此,上海市第一中级人民法院依法判决:两被告停止侵权;第一被告赔偿原告经济损失及合理费用15万元;驳回原告的其他诉讼请求。

一审判决后,广东五星玩具有限公司不服,提起上诉。二审期间,经上海市高级人民法院主持调解,本案最终以调解方式结案,各方当事人达成了主要内容如下的调解协议:1.广东五星玩具有限公司、杨磊真停止侵害上海稚宜乐商贸有限公司的涉案外观设计专利权。2.广东五星玩具有限公司赔偿上海稚宜乐商贸有限公司经济损失及合理费用10万元。

【评析】

本案是一起较为特殊的组件产品外观设计专利侵权纠纷案件,其特殊性主要体现在以下两个方面:第一,相对于被控侵权产品来说,本案外观设计专利产品并非最终产品,而是最终产品中可拆卸的组成部分。因此,授权外观设计是最终产品中可拆卸的组成部分的外观设计。这可以从授权外观设计的组合状态立体图与使用状态参考图的区别,以及授权外观设计的顶面密布有插接其他部件的小孔等事实得到确认。第二,相对于外观设计专利产品来说,本案被控侵权产品不仅是最终产品,而且外观设计专利产品是被控侵权产品中可拆卸的组成部分。由于本案外观设计专利产品与被控侵权产品存在以上两方面特殊性,导致本案比一般的组件产品外观设计专利侵权案件的侵权判定难度更大。下面主要就本案涉及的侵权判定问题展开讨论。

一、如何确定本案特殊组件产品外观设计专利的保护范围?

本案中,准确确定原告“玩具(甜点组合)”的外观设计专利保护范围是正确审理本案的基础。我国《专利法》第五十九条第二款明确规定,“外观设计专利权的保护范围以表示在图片或者照片中的该产品的外观设计为准,简要说明可以用于解释图片或者照片所表示的该产品的外观设计。”根据这一规定,应当主要根据原告专利授权文件中的图片或者照片确定本案外观设计专利的保护范围。本案中,原告专利授权文件中的照片较多,包括:组件1、组件2、组件3的视图;组合状态立体图;使用状态参考图等。这些照片是否都是确定原告外观设计专利保护范围的照片?对此,笔者认为,本案应当以组合状态立体图作为确定原告外观设计专利保护范围的照片,原告外观设计专利的保护范围应当以表示在组合状态立体图中的该产品的外观设计为准,理由如下:

第一、涉案专利产品“玩具(甜点组合)”属于组装关系唯一的组件产品。《专利审查指南2010》在“第一部分第三章4.2.1视图名称及其标注”中指出,“组件产品,是指由多个构件相结合构成的一件产品。分为无组装关系、组装关系唯一或者组装关系不唯一的组件产品。”涉案专利产品“玩具(甜点组合)”包含8组组件,每组组件包含件1、件2、件3各一件,每组3个不同的组件经插接组合成玩具蛋糕的1/8扇形块体,再由8块完全相同的扇形块体组合成圆柱形蛋糕。就涉案专利产品各组件的组装关系来看,各组件的组装关系是唯一的,因为各组件经组装后,最终形成的是具有相同外观的圆柱形蛋糕。可见,涉案专利产品属于组装关系唯一的组件产品。

第二、涉案专利的组合状态立体图是申请涉案专利必须提交的视图。《专利审查指南2010》对申请组件产品外观设计专利应当提交的图片或者照片作出了明确的要求。《专利审查指南2010》在“第一部分第三章4.2.1视图名称及其标注”中指出,“对于组装关系唯一的组件产品,应当提交组合状态的产品视图;对于无组装关系或者组装关系不唯一的组件产品,应当提交各构件的视图。”由此可见,申请涉案专利必须提交组合状态的产品视图。在涉案专利的授权文件中,只有一张组合状态的产品视图,即涉案专利的组合状态立体图。因此,本案中,涉案专利的组合状态立体图是申请涉案专利并且获得授权的必要视图,而涉案专利中的组件视图、使用状态参考图都不是申请涉案专利必须提交的视图。因此,组件视图、使用状态参考图均不是确定涉案外观设计专利保护范围的视图。此外,《专利审查指南2010》在“第一部分第三章4.2外观设计图片或者照片”中指出,申请外观设计专利时,“申请人可以提交参考图,参考图通常用于表明使用外观设计的产品的用途、使用方法或者使用场所等。”可见,从《专利审查指南2010》对参考图的功能定位来看,参考图并不具有确定外观设计专利保护范围的作用。

第三、涉案专利的组合状态立体图是无效宣告程序中进行新颖性、创造性判断的对象。《专利审查指南2010》在“第四部分第五章5.2.5.1组件产品”中指出,在进行涉案专利与对比设计之间的新颖性、创造性判断时,“对于组装关系唯一的组件产品,一般消费者会对各构件组合后的整体外观设计留下印象,所以,应当以组合状态下的整体外观设计为对象,而不是以所有单个构件的外观为对象进行判断。”因此,本案中,应当将涉案专利的组合状态立体图,而不是各组件的视图等其它视图,作为判断涉案专利外观设计是否具有新颖性、创造性的依据。可见,本案中,只有涉案专利的组合状态立体图是确定涉案外观设计专利保护范围的视图。

综上所述,涉案外观设计专利的保护范围应当以表示在组合状态立体图中的该产品的外观设计为准,涉案专利中的各组件视图、使用状态参考图均不是确定涉案外观设计专利保护范围的视图。由于涉案专利并未请求保护色彩,因此在确定涉案外观设计专利的保护范围时,不能将涉案专利组合状态立体图中的色彩用于限定涉案专利的保护范围。由于涉案专利组合状态立体图中并无水果、蜡烛等插件,因此,在确定涉案外观设计专利的保护范围时,也不能将涉案专利使用状态参考图中的各种插件用于限定涉案专利的保护范围。

二、如何确定本案被诉侵权设计?

被诉侵权设计,是指被原告指控的落入了原告外观设计专利保护范围的产品外观设计。被诉侵权设计不同,则原告指控的对象不同,法院侵权判断的对象也就不同,因而审判结果也就可能完全不同。所以,正确界定被诉侵权设计是正确审理外观设计专利侵权纠纷案件的基础。

本案中,原告指控两被告生产、销售的“会唱歌的蛋糕”音乐玩具产品落入其外观设计专利保护范围,构成侵权。但是,原告没有进一步明确被诉侵权设计是什么,法院也没有向当事人释明并加以确认。这里就涉及到如何确定原告指控的被诉侵权设计的问题。是否可以将本案被诉侵权设计仅仅理解为组装完毕的被控侵权产品的整体外观设计?对此,笔者认为,不能这样理解,理由如下:

第一、原告并没有将被诉侵权设计限定为组装完毕的被控侵权产品的整体外观设计。本案中,虽然原告指控两被告生产、销售的“会唱歌的蛋糕”音乐玩具侵害其外观设计专利,但是原告既没有明确被诉侵权设计的具体内容,又没有明确表示,其将被诉侵权设计限定为组装完毕的被控侵权产品的整体外观设计。原告只是将被控侵权产品确定为两被告生产、销售的“会唱歌的蛋糕”音乐玩具产品。在外观设计专利侵权纠纷案件中,被控侵权产品的外观设计与被诉侵权设计并不能划等号。因为当被控侵权产品是包含有专利产品的组件产品时,原告可以将整个被控侵权产品的外观设计作为被诉侵权设计,也可以只将整个被控侵权产品中可拆卸的组成部分的外观设计作为被诉侵权设计。《最高人民法院关于审理侵犯专利权纠纷案件应用法律若干问题的解释》第十一条第三款规定,“被诉侵权设计与授权外观设计在整体视觉效果上无差异的,人民法院应当认定两者相同;在整体视觉效果上无实质性差异的,应当认定两者近似。”根据该司法解释的规定可知,在外观设计专利的侵权判定中,应当将被诉侵权设计与授权外观设计进行比对,而不是将被控侵权产品的外观设计与授权外观设计进行比对。可见,上述司法解释也赞同被控侵权产品的外观设计可能不同于被诉侵权设计的观点。

第二、为依法加强对外观设计专利的保护,有效制止侵害外观设计专利的行为,应当从宽界定本案被诉侵权设计。本案被控侵权产品也是由多个构件组合而成的组件产品。被控侵权产品的组装可以分为两个阶段。第一个阶段是将8块完全相同的扇形块体组合成整体呈圆柱形的玩具蛋糕。此时,玩具蛋糕的顶面还没有接插各种水果、蜡烛等插件。第二个阶段是在第一阶段的组装完成后,将各种水果、蜡烛等插件组装到玩具蛋糕上,形成最终组装完毕的玩具蛋糕。两个阶段的玩具蛋糕由儿童在游戏的过程中完成,这两个阶段分别形成的产品并非是固定的、不可拆卸的,而是可以相互分离、独立存在的,儿童也可以玩第一阶段形成的圆柱形的玩具蛋糕。因此,无论从原告诉请保护其外观设计专利的主观诉求来看,还是从依法制止侵害外观设计专利的客观效果来看,本案被诉侵权设计不仅可以包括上述第二阶段形成的最终产品的外观设计,还可以包括上述第一阶段形成的圆柱形玩具蛋糕的外观设计。

第三、受诉法院已将上述第一阶段形成的圆柱形玩具蛋糕的外观设计纳入了被诉侵权设计的范围。本案中,虽然法院没有明确认定本案被诉侵权设计为上述第一阶段形成的玩具蛋糕的外观设计,但法院在进行原告专利外观设计与侵权产品外观设计的比对中,实际上已将被诉侵权设计限定为上述第一阶段形成的玩具蛋糕的外观设计。如果被诉侵权设计仅仅是上述第二阶段形成的最终产品的外观设计,则由于上述第二阶段形成的玩具蛋糕插接了各种水果、蜡烛等插件,因此上述第二阶段形成的玩具蛋糕与原告外观设计专利的组合状态立体图所表示的产品的外观设计的整体视觉效果既不相同,又不近似。这样就会得出两被告不构成侵权的裁判结果。受诉法院正是将上述第一阶段形成的圆柱形玩具蛋糕的外观设计纳入了被诉侵权设计的范围,并且基于该被诉侵权设计与授权外观设计在整体视觉效果上明显相同,以及使用被诉侵权设计的产品与原告专利产品均是玩具蛋糕这一相同产品的理由,判定被控侵权产品落入了原告外观设计专利的保护范围,构成侵权。

综上,在外观设计专利侵权纠纷案件中,应当注意被控侵权产品的外观设计与被诉侵权设计的区别。当被控侵权产品也是组件产品时,被诉侵权设计可以是被控侵权产品中可拆卸部分的外观设计。如果该被诉侵权设计所适用的产品与外观设计专利产品是相同或者相近种类产品,且该被诉侵权设计与授权外观设计在整体视觉效果上无差异或者无实质性差异,则该被诉侵权设计落入授权外观设计的专利保护范围,构成专利侵权。

三、法院应当如何引导原告明确被诉侵权设计?

司法实践中,由于外观设计专利权人往往并不熟悉《专利法》《民事诉讼法》等法律制度的具体规定,因此,他们在外观设计专利侵权诉讼中往往不能准确确定被诉侵权设计。如果原告不能准确确定被诉侵权设计,则原告的专利权就难以获得司法保护。为确保专利侵权诉讼的顺利进行,同时依法保护专利权人的实体权利和诉讼权利,受诉法院应当依法引导原告明确被诉侵权设计。本案中,原告在诉讼中没有明确被诉侵权设计的具体内容,法院也没有向当事人释明有关法律规定并引导原告明确被诉侵权设计,这确实是本案存在的遗憾和不足。

产品外观设计范文第7篇

【关键词】逆向工程;快速采集;曲面拟合;三维测量技术

1、引言

作为一种新产品开发以及消化、吸收先进技术的重要手段,逆向工程和快速原型技术可以胜任消化外来技术成果的要求。它们的出现改变了传统产品设计开发模式,大大缩短了产品开发的时间周期,提高产品研发的成功率。

当今,各个行业越来越注重产品的外观设计,以此来吸引顾客,最终在商业上取得成功。这点在消费产品的设计中体现的尤为突出。特别是手机、数码相机、汽车等行业。

1.1逆向工程及其应用范围

在工业领域,往往会碰到根据模型或实物来构建其三维数字模型的需求。这就用到了逆向工程技术,逆向工程(ReverseEngineering)也称反求工程,是指用一定的测量手段对实物或模型进行测量即数字化采样,然后根据测量数据通过三维几何建模方法重建实物的CAD数字模型,从而实现产品设计与制造的过程。

逆向工程在工业制造领域的实际应用主要包括以下几个方面:

a)新零件的设计,主要用于产品改型或仿型设计;

b)已有零件的复制和仿制,再现原产品设计.复杂产品仿制等;

c)损坏或磨损零件的还原,以便修复或重制;

d)产品的检测,例如检测分析产品的变形,检测焊接质量等,以急对加工产品与三维数字化模型之间的误差进行分析。

在制造业中,逆向工程已成为消化吸收新技术和二次开发的重要建径之一。作为改进设计的一种重要手段,它有效地加快了新产品响应市场的速度。同时,逆向工程也为快速原型提供了很好的技术支持.成为制造业信息传递重要而简沽的途径之一。

另外.逆向工程在文化艺术、医学领域也有较好的应用,包括根据木制或泥塑模型进行艺术美学设计,数字文物和数字博物馆,虚拟手术等。

2、逆向工程的结构体系

逆向工程系统主要由三部分组成:产品实物几何外形的数字化、CAD模型重建、产品或模具制造。逆向工程中的关键技术是据采集、数据处理和模型的重建。

(1)数据采集

数据采集是逆向工程的第一步,其方法的得当直接影响到是否能准确、快速、完整地获取实物的二维、三维几何数据,影响到重构的CAD实体模型的质量,并最终影响产品的质量。

(2)数据处理

对于获取的一系列点数据在进行CAD模型重建前,必须进行格式转换、噪声滤除、平滑、对齐、归并、测头半径补偿和插值补点等处理。

(3)模型重建

将处理过的测量数据导入CAD系统,依据前面创建的曲线、曲面构建出原型的CAD模型。

3、逆向工程研究及应用现状

3.1基础研究现状

在逆向工程的基础研究方面,国内外已做了大量的工作,主要集中在CAGD领域的曲面重构和实体重构算法研究。国际市场目前已出现了不少商用的逆向工程软件系统。国内有关逆向工程的基础研究也在不少单位内展开,如浙江大学、华中理工大学、西安交通大学、西北工业大学等,并取得了一定成果。

由于曲面重构的复杂性,逆向工程领域还有很多问题值得研究,包括曲面重建和体视化技术、曲面造型方法、特征检测等。

3.2应用研究现状

作为先进制造技术的重要组成部分,逆向工程的应用研究已成为国内外关注的热点之一。

逆向工程广泛应用于产品改型或仿型设计。西门子电气的逆向工程小组通过对涡轮叶片进行逆向设计,优化设计方案,在不到12天的时间内就开发出了用于其它方面的新型涡轮,目前该套系统已开始对外提供逆向工程应用服务。采用光学扫描仪对水泵叶轮进行数据采集,通过逆向设计完成水泵叶轮的三维造型。另外,在汽车的改型设计中奇瑞和通用都无一例外的应用了逆向工程技术。

在破旧零件的复原设计方面,2000年,波音公司应用逆向工程技术对波音747的尾翼进行了复原设计,并在一个工作日内制造出了零件,为老式飞机的维修和零件更换提供了快捷途径。

逆向工程在产品检测和误差分析方面也有较好的应用。早在90年代初.NASA就应用逆向工程技术开展了一项重要研究,就是研究X-38飞行器与其CAD设计模型之间的匹配精度和误差,以分析和验证CFD(计算流体力学)模拟的准确度。最近,AMT公司借助非接触的撒光扫描仪和CAI(计算机辅助检测)技术来提高零件检验的速度。扫描数据输入CAI软件,与CAD设计模型进行比较和误差分析并自动生成检验报告。之前,AMT检验一个零件需要半天时间设置和数小时运行;现在只需半小时设置,实际检测只要几分钟即可。

在医学领域的应用中,采用CT断层扫描技术获得二维图像,通过专用软件进行图像处理和模型重建.获得人体股骨的数字模型,用于人工关节定做式置换。国内外有人把逆向工程用于矫正牙套的设计中,通过对牙齿石膏模型进行扫描测量和三维重建,获得牙齿三维数字模型.然后基于该模型进行修改和矫正,制造出一系列矫正牙套。目前,该技术在国外已投入商用.在国内上海交通大学也开发出基于逆向工程的快速牙套设计和制造系统,并开始初步应用。

总的来说,国外在逆向工程研究和应用方面起步较早:国内逆向工程应用主要集中在复杂曲面零件的开发和模具设计上。在汽车、航空、玩具等行业应用比较广泛。

4、逆向工程中的关键技术

4.1实物数字化技术

即实物扫描的区域规划及精度保证技术,研究在扫描时影响测量精度的各种因素,保证精度而采用的方法和措施,检查和验证精度的方法;在进行扫描区域划时如何综合考虑扫描精度、扫描效率和曲面拟合重构时的拟合精度、曲面拼接光顺性问题;零件基准测量的精度保证问题。德立科技有限公司新推出的基于美国星科和普赛技术的柔性三坐标测量及激光扫描检测系统FlexME代表着新一代逆向工程(ReverseEngineering,RE)和计算机辅助检测(ComputerAidedInspection,CAI)系统已经开始进入中国。与传统的三坐标测量或激光扫描系统不同,星科的柔性三坐标测量关节臂,以及基于该关节臂和普赛公司的激光扫描测头的FlexME系统不仅测量精度高、速度快、柔性好、范围大,而且轻巧易搬、对使用环境无特殊要求,可以用于机械产品的逆向工程、模具制造的计算机辅助检测、产品加工装配的在线或离线检测。

4.2测量数据的预处理

即云状数据处理技术:研究高密度、大容量的点云数据的处理技术,包括多次扫描点云的拼接问题,扫描点云的数据简化问题、云状数据的特征提取问题等。

4.3曲面重建技术

研究如何选择合适的数学表示方法、拟合修改算法、控制参数及曲面重构方法。以得到高质量、高精度的曲面模型。基于神经网络技术的研究最近报道较多,曾建江等采用了一个神经网络模型和相应的快速学习算法应用于曲面重建。该模型可以有效地逼近曲面并剔除输入数据点中的“坏”点。张伟等提出基于神经网络的三角网格方法可在有效保持原数据点集的拓扑特征的同时实现期望规模和精度的三角网格剖逆向工程的关键技术及其研究。

4.4重构曲面的评价和检验问题

研究对曲面的评价指标、检验方法以及修正工具。在SURFACER和很多CAD软件中,都采用NURBS来表示曲面。它可以表示非常复杂形状的曲面,但曲面的表示、显示、操作都不能用很直观的方式进行,很难对曲面进行评价、检验和修改。利用图形的质心和最小惯性主轴作为定位基准,可实现被测自由曲面与标准CAD模型的自动对齐,为实现已知CAD模型的自由曲面的在线检测提供了理论依据。但这种方法实现自由曲面的在线检测还需克服一些因素的影响,如CMM实际测量系统的速度、实际测量路径的转换精度以及由于工件自身高度在工件处于视场中心以外的区域时给定位及测量精度带来的影响。

5、逆向工程中相关技术的研究重点

5.1三维数字化技术

目前大多数测量系统是针对具体的应用而开发,数据处理往往针对特定的测量设备、测量对象,通用性差。需发展面向逆向工程的通用测量系统,高速、高精度地实现三维物体表面的数字化,并能根据几何外形和后续应用选择测量方式及路径,能进行路径规划和自动测量。

5.2数据预处理

研究热点还将集中于扫描点云的数据简化问题云状数据的特征提取问题。

5.3曲面重建技术

基于神经网络技术的曲面重建技术的研究将会有很大前途,研究的重点是复杂的特征约束重建以及如何快速、准确地识别和还原出点云数据中的特征及约束,并且在保证有效约束的前提下如何提高特征模型重建的速度。

5.4重构曲面的评价和检验问题

这方面的研究还较少,相信随着逆向工程在工业生产中发挥越来越大的作用,在线检测的使用和重构曲面的评价会引起大家足够的重视的.

6、结论

产品的外观设计越来越复杂化、多元化,使得逆向工程技术在产品外观设计中的地位显得尤为重要。产品实物几何外形的数字化、CAD模型重建、产品或模具制造都非常需要逆向工程技术的支持。

随着科学技术的不断进步和研究工作的不断深入,逆向工程中技术中现有的瓶颈将会被一一解除,产品外观设计也会取得长足的发展.

参考文献:

[1]《逆向工程的关键技术及其研究》孙进航空精密制造技术2007.02第43卷1期

[2]关于对工业设计专业教学中《材料与工艺》课程的思考张公明设计与艺术2007.01

[3]逆向工程中测量数据曲面重构技术研究中文核心期刊《微计算机信息》(测控自动化)2006年第22卷第12-1期

[4]基于样件数字图像的工件三维重建框架王小芳,闫光荣,雷毅《组合机床与自动化加工技术》2007.03

ABSTRACT:Inthisarticle,wehavemadeapreliminarystudyonreverseengineeringinproductdesignprocess,focusonthereversetechnologycloselylinkedtotheproductappearancedesignanditslatestdevelopments,thenputforwardourownviewsinthisresearch.Thepurposeofthisarticleistofindafast、exact、efficientwayofproductappearancedesign.

产品外观设计范文第8篇

关键词:品牌理念 品牌意象 产品意象 产品外观设计

现今社会,消费者身处品牌化浪潮之中,品牌已成为消费者生活的一部分。在品牌化的世界里,一方面,品牌会通过各个品牌接触点向消费者传播品牌理念,以此来影响消费者;另一方面,消费者通过评价接收到的信息,会对品牌产生一个主观整体印象,即品牌意象。成功的品牌能有机的统一品牌理念和品牌意象。在品牌用以传播自身理念的各品牌接触点中,产品扮演着与消费者直接接触,向消费者当面述说品牌理念的角色。因此,在品牌产品的开发设计中,势必要充分考虑品牌的分析和特征的构建,使产品意象能很好的诠释品牌理念。

1.

品牌引导下的产品意象管理

产品意象,是人的感觉系统因生理刺激对产品外观做出的反映,或由人的知觉系统从产品表面特征得出的信息,是人对产品的生理和心理活动,它建立在生理基础之上,是人们通过感觉器官对产品做出的综合印象。

品牌产品的产品意象是品牌呈现给消费者的最为直接的要素之一,属于品牌理念的外在表象层面,是消费者认知和理解品牌内在非物质特征的必要途径。以品牌为导向,意味着品牌下属产品的产品意象,应该满足品牌理念传播的需求,符合品牌的识别语言系统。

2.

产品意象的影响元素分析

由产品识别模型图可知(见图1),消费者对一个产品完整的识别模型包括:造型、色彩、材质、功能、商标几个方面。

商标与产品意象之间的联系相对较小,功能更多的体现在消费者的体验上。用户对产品意象感知基于各个视觉元素,因此,产品意象主要体现在造型、色彩、材质等与外形设计相关的方面。优秀的设计总是通过造型、色彩、材质给人们带来明确清晰的产品意象,在感官层面人们以“风格”来称呼它。例如大家所熟知的苹果的产品,外观设计一直延续着简洁、优雅、圆润的特点来体现其“创新时尚消费电子”的概念。

3. 品牌引导下的产品意象设计

产品意象设计就是将品牌理念等抽象内容,转换成具体的、视觉化的符号,由此来最终刻画品牌个性特征。符合品牌理念的产品意象,意味着产品外观设计是一个融入了品牌语言识别的先“解码”,再“编码”的过程。

3.1 产品形态设计

良好的产品形态能使消费者形成合适的产品意象,是反映品牌内涵的有力工具。要产生特定的产品意象,必须对产品所用的形态元素有所考究。抽象的形式语言通过自身的速度、节奏、形象能与感受相联系、与传达的内容相沟通。以此来表达出形态语义。

图2左侧为奔驰B级车型,其定位为面向中青年人群的豪华运动旅行车,因此利用较宽的中网隔片、棱角分明的腰线,现对较为独立的头灯等造型语言营造了较为粗犷的动感产品意象。右侧为奔驰S级车型,是尽显尊贵、大气、稳重的王者之车,因此造型语言上没有张扬的外表只是简单分明的棱线。闪亮的三星标志、百叶窗式的前格栅,贯穿侧面的腰线连着尾灯和侧翼子板,使侧面线条看起来饱满且富有张力,宽大的轮眉展现了浑厚的力量感。虽然低调但却尽显高贵。相比夸张浮躁外形,这种自然的设计风格反而更加经得起细细品味,使拥有者静静享受它简单的高贵。

3.2 产品色彩设计

产品色彩有着丰富的语义内涵,能表达出一定的情绪。通过活用色彩的力量,能达到抓住人心的效果。比如说红色会刺激色交换神经,促使脉搏、呼吸和血压上升,看到红色会觉得热,变得兴奋。各种颜色会让人产生各种各样的生理反应。恰当的运用色彩,能辅助特定产品意象的形成。

例如smart轿车(见图3),该车系在消费者之中有“大玩具”之称,在色彩的运用上明显有别于家用、商务型轿车。其车型给消费者展现了黑色、水晶白、赛车红、银色、灰色、金属蓝、亚光绿等色彩的表现魅力。红色为激情的颜色、绿色代表着环保的生活方式、白色雅致、银色是科技的象征。车系用亮丽的色彩来演绎着车型“都市生活的艺术”的品牌理念。

3.3 产品质感设计

材料通过表面特征,如粗犷与细腻、粗糙与光滑、华丽与朴素、沉重与轻巧、透明与不透明等作用于人的触觉和视觉系统的刺激性,能传达给人的知觉系统特殊的意义。比如磨砂质感是产品一种内敛而有品位的象征;3C产品的金属拉丝质感能体现很强的高科技感;在Hi—Fi音响刻意加上木纹镶板,木纹质感能增加历史厚重感;高光烤漆的外壳能在一定程度上提升产品的品质形象;透明和半透明质感的产品让入感觉有些前卫和偏女性化;皮革质感的产品让人们觉得其比较高档,特别是在与金属质感的材料搭配使用时效果更明显。

在造型、色彩之外,材料感觉特性在产品设计中的合理运用,对提高产品的适用性,增加产品的宜人性,塑造产品的精神品味,达到产品多样性及创造全新的产品风格具有非常重要的意义。

4. 总结

随着市场竞争的进一步加剧,产品的品牌化经营会是大多数企业的共同选择。当产品的外观设计中,多了品牌的属性,则我们在产品的形态、色彩、质感等方面的选择必须有所依据。除了以审美价值来评判产品之外,是否能使消费者在面对产品时,形成的产品意象有助于品牌理念的传播,是品牌化时代设计师的新课题。

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产品外观设计范文第9篇

【关键词】机械产品 外观设计 方法 构图

1机械产品外观设计现状及要求

1.1现状

纵观市场上大多数石油机械产品外观情况,产品外观设计种类多、呈现多样化趋势。外观设计能够赋予产品欣赏价值和便捷性,社会多元化形势下,人们消费需求也随之发生变化,个性化特点日渐突出,除了产品本身功能之外,还需要对价格和售后服务进行对比,最后,选择符合自身审美的机械产品,这也使得一部分厂家在机械设备设计环节,忽视了外观设计,缺少流畅线条,缺乏对简约构图方法的运用,如:曲线构图、三维线等。我国机械外观设计发展较晚,还需要进一步深入研究[1]。

1.2要求

不同于一般机械设备,石油机械设备工作环境相对恶劣,针对其外观设计也要考虑特殊性,兼顾其尺寸和实用价值,前者主要是能够便于施工人员操作,例如:装置力度设计等,力度如同门上的手柄,要充分考虑是否能够适应人体力度,如果力度过小,那么机械在施工人员难以有效发挥积极作用,也就是说力度是机械产品外观设计需要考虑的要素之一,坚持人性化、绿色化等理念,从而设计出更符合石油事业发展的机械设备。

另外,石油机械产品外观在设计过程中,要符合国家相关规定、产品理念及功能等,突出自身价值定位。因此,要合理规划机械设备比例,现阶段,在设计行业中,黄金比例、相加数级比例等都能够为机械产品设计提供参考和支持。

2机械产品外观设计与构图理论依据及具体方法

2.1理论依据

外观是机械产品给消费者的第一印象,外观设计并非盲目进行的,其是多个学科共同作用下的结果,基于此,在机械产品外观设计过程中,要明确其理论依据,以此来指导外观设计工作顺利进行。母线,石油机械产品外观设计理论主要包括以下几个方面:首先,三次设计理论,主要是通过对产品进行系统、参数及容差设计,实现机械产品各个零件之间的优化组合,有效降低成本及不良影响,提升产品性能;其次,公理化理论,公理化理论主要是针对一些设计理论较为复杂的产品进行优化,其本质上来说,是一种概念理论设计方法;最后,普适理论,其理论基础是建立在经验之上的,通过对机械各项功能机构进行能量输入和输出计算,从而设计出机械设备。了解和掌握相关理论知识,能够帮助我们更好地理解机械外观设计方法。

2.2具体方法

2.2.1局部及全面性方法

现代机械设计过程中,相比较而言,局部及全面性方法设计理念更具科学、合理性,立足于整个机械设计,并将其贯穿于每一个环节,实现对每一个环节的实施监督和控制,能够及时发现设计中存在的问题,并及时作出调整,不断优化机械产品,从而有效提高工作效率和质量。通过强化重点部分,简单处理次要部分进行设计,例如:巧妙地运用线条、色彩等美学视角增强艺术感,并突出设备特点吸引消费者,从而提高销售量。

2.2.2计算机辅助方法

该方法主要是将现代信息等技术作为基础,对机械设备外观进行科学、合理设计的一种方法。计算机等技术不断发展,并逐渐渗透至社会各个领域中,取得了显著成效[2]。因此,设计师可以利用计算机内部软件、网络等在画图、构思及运算方面进行整理和疏通,从而达到期望设计目标。计算机辅助设计方法,不仅具有科学设计理念,能够有效突破传统手绘及图纸设计存在的弊端,而且还能够为下一个设计环节奠定良好的基础,进而更好地完成产品外观设计。

2.2.3智能化设计

三维CAD技术作为一项技术系统,并不是不切实际的方法,而是将设计理念、外部环境及计算机等技术有机结合的综合体,不仅如此,其与其他相关系统的集成,例如:管理信息系统等,促使在机械外观设计中发挥了更大价值。在学科交叉融合影响,CAD技术将朝着智能化趋势发展,不仅关注单纯的线面数据分析,更不需要人工进行参数化限定,而是利用历史设计数据库内相关数据信息,并结合外部环境自动形成机械尺寸(如下图),为机械设备外观设计提供支持。从某种意义上来说,机械外观智能化设计将是涉及领域的一次改革。

图 1 三维出CAD技术对机械零件进行设计和构图

2.2.4系统化设计

系统化设计方法主要是相对于传统设计方法而言的,有效突破了单一的功能性要求,促使机械设计方法更具系统化、信息化及智能化,该项系统在实际应用过程中,不仅能够保障数据信息不丢失,而且还能够结合用户信息,对程序进行有效管理,即便是数据信息丢失,也能够进行数据恢复,确保用户系统安全、可靠性,从而提高整个系统的安全性。一般情况下,这种方法能够通过多种方式和方法,进行针对性保护,从而为外观设计提供支持。

3结语

根据上文所述,石油机械设备外观设计作为一项具体、复杂性工作,在提高石油开采效率等各个方面占据不可替代的位置。因此,在机械外观设计过程中,要明确机械设计要求,掌握相关理论基础,选择科学、合理的设计方法,提高外观设计合理性,从而促使机械设备在具体应用中发挥最大效用。

参考文献:

[1]刘丽娅,周莹,虞世鸣.产品形态设计在机床企业品牌开发上的应用研究[J].现代制造工程,2010,18(03):259-261.

产品外观设计范文第10篇

【关键词】逆向工程;快速采集;曲面拟合;三维测量技术

1、引言

作为一种新产品开发以及消化、吸收先进技术的重要手段,逆向工程和快速原型技术可以胜任消化外来技术成果的要求。它们的出现改变了传统产品设计开发模式,大大缩短了产品开发的时间周期,提高产品研发的成功率。

当今,各个行业越来越注重产品的外观设计,以此来吸引顾客,最终在商业上取得成功。这点在消费产品的设计中体现的尤为突出。特别是手机、数码相机、汽车等行业。

1.1逆向工程及其应用范围

在工业领域,往往会碰到根据模型或实物来构建其三维数字模型的需求。这就用到了逆向工程技术,逆向工程(ReverseEngineering)也称反求工程,是指用一定的测量手段对实物或模型进行测量即数字化采样,然后根据测量数据通过三维几何建模方法重建实物的CAD数字模型,从而实现产品设计与制造的过程。

逆向工程在工业制造领域的实际应用主要包括以下几个方面:

a)新零件的设计,主要用于产品改型或仿型设计;

b)已有零件的复制和仿制,再现原产品设计.复杂产品仿制等;

c)损坏或磨损零件的还原,以便修复或重制;

d)产品的检测,例如检测分析产品的变形,检测焊接质量等,以急对加工产品与三维数字化模型之间的误差进行分析。

在制造业中,逆向工程已成为消化吸收新技术和二次开发的重要建径之一。作为改进设计的一种重要手段,它有效地加快了新产品响应市场的速度。同时,逆向工程也为快速原型提供了很好的技术支持.成为制造业信息传递重要而简沽的途径之一。

另外.逆向工程在文化艺术、医学领域也有较好的应用,包括根据木制或泥塑模型进行艺术美学设计,数字文物和数字博物馆,虚拟手术等。

2、逆向工程的结构体系

逆向工程系统主要由三部分组成:产品实物几何外形的数字化、CAD模型重建、产品或模具制造。逆向工程中的关键技术是据采集、数据处理和模型的重建。

(1)数据采集

数据采集是逆向工程的第一步,其方法的得当直接影响到是否能准确、快速、完整地获取实物的二维、三维几何数据,影响到重构的CAD实体模型的质量,并最终影响产品的质量。

(2)数据处理

对于获取的一系列点数据在进行CAD模型重建前,必须进行格式转换、噪声滤除、平滑、对齐、归并、测头半径补偿和插值补点等处理。

(3)模型重建

将处理过的测量数据导入CAD系统,依据前面创建的曲线、曲面构建出原型的CAD模型。

3、逆向工程研究及应用现状

3.1基础研究现状

在逆向工程的基础研究方面,国内外已做了大量的工作,主要集中在CAGD领域的曲面重构和实体重构算法研究。国际市场目前已出现了不少商用的逆向工程软件系统。国内有关逆向工程的基础研究也在不少单位内展开,如浙江大学、华中理工大学、西安交通大学、西北工业大学等,并取得了一定成果。

由于曲面重构的复杂性,逆向工程领域还有很多问题值得研究,包括曲面重建和体视化技术、曲面造型方法、特征检测等。

3.2应用研究现状

作为先进制造技术的重要组成部分,逆向工程的应用研究已成为国内外关注的热点之一。

逆向工程广泛应用于产品改型或仿型设计。西门子电气的逆向工程小组通过对涡轮叶片进行逆向设计,优化设计方案,在不到12天的时间内就开发出了用于其它方面的新型涡轮,目前该套系统已开始对外提供逆向工程应用服务。采用光学扫描仪对水泵叶轮进行数据采集,通过逆向设计完成水泵叶轮的三维造型。另外,在汽车的改型设计中奇瑞和通用都无一例外的应用了逆向工程技术。

在破旧零件的复原设计方面,2000年,波音公司应用逆向工程技术对波音747的尾翼进行了复原设计,并在一个工作日内制造出了零件,为老式飞机的维修和零件更换提供了快捷途径。

逆向工程在产品检测和误差分析方面也有较好的应用。早在90年代初.NASA就应用逆向工程技术开展了一项重要研究,就是研究X-38飞行器与其CAD设计模型之间的匹配精度和误差,以分析和验证CFD(计算流体力学)模拟的准确度。最近,AMT公司借助非接触的撒光扫描仪和CAI(计算机辅助检测)技术来提高零件检验的速度。扫描数据输入CAI软件,与CAD设计模型进行比较和误差分析并自动生成检验报告。之前,AMT检验一个零件需要半天时间设置和数小时运行;现在只需半小时设置,实际检测只要几分钟即可。

在医学领域的应用中,采用CT断层扫描技术获得二维图像,通过专用软件进行图像处理和模型重建.获得人体股骨的数字模型,用于人工关节定做式置换。国内外有人把逆向工程用于矫正牙套的设计中,通过对牙齿石膏模型进行扫描测量和三维重建,获得牙齿三维数字模型.然后基于该模型进行修改和矫正,制造出一系列矫正牙套。目前,该技术在国外已投入商用.在国内上海交通大学也开发出基于逆向工程的快速牙套设计和制造系统,并开始初步应用。

总的来说,国外在逆向工程研究和应用方面起步较早:国内逆向工程应用主要集中在复杂曲面零件的开发和模具设计上。在汽车、航空、玩具等行业应用比较广泛。

4、逆向工程中的关键技术

4.1实物数字化技术

即实物扫描的区域规划及精度保证技术,研究在扫描时影响测量精度的各种因素,保证精度而采用的方法和措施,检查和验证精度的方法;在进行扫描区域划时如何综合考虑扫描精度、扫描效率和曲面拟合重构时的拟合精度、曲面拼接光顺性问题;零件基准测量的精度保证问题。德立科技有限公司新推出的基于美国星科和普赛技术的柔性三坐标测量及激光扫描检测系统FlexME代表着新一代逆向工程(ReverseEngineering,RE)和计算机辅助检测(ComputerAidedInspection,CAI)系统已经开始进入中国。与传统的三坐标测量或激光扫描系统不同,星科的柔性三坐标测量关节臂,以及基于该关节臂和普赛公司的激光扫描测头的FlexME系统不仅测量精度高、速度快、柔性好、范围大,而且轻巧易搬、对使用环境无特殊要求,可以用于机械产品的逆向工程、模具制造的计算机辅助检测、产品加工装配的在线或离线检测。

4.2测量数据的预处理

即云状数据处理技术:研究高密度、大容量的点云数据的处理技术,包括多次扫描点云的拼接问题,扫描点云的数据简化问题、云状数据的特征提取问题等。

4.3曲面重建技术

研究如何选择合适的数学表示方法、拟合修改算法、控制参数及曲面重构方法。以得到高质量、高精度的曲面模型。基于神经网络技术的研究最近报道较多,曾建江等采用了一个神经网络模型和相应的快速学习算法应用于曲面重建。该模型可以有效地逼近曲面并剔除输入数据点中的“坏”点。张伟等提出基于神经网络的三角网格方法可在有效保持原数据点集的拓扑特征的同时实现期望规模和精度的三角网格剖逆向工程的关键技术及其研究。

4.4重构曲面的评价和检验问题

研究对曲面的评价指标、检验方法以及修正工具。在SURFACER和很多CAD软件中,都采用NURBS来表示曲面。它可以表示非常复杂形状的曲面,但曲面的表示、显示、操作都不能用很直观的方式进行,很难对曲面进行评价、检验和修改。利用图形的质心和最小惯性主轴作为定位基准,可实现被测自由曲面与标准CAD模型的自动对齐,为实现已知CAD模型的自由曲面的在线检测提供了理论依据。但这种方法实现自由曲面的在线检测还需克服一些因素的影响,如CMM实际测量系统的速度、实际测量路径的转换精度以及由于工件自身高度在工件处于视场中心以外的区域时给定位及测量精度带来的影响。

5、逆向工程中相关技术的研究重点

5.1三维数字化技术

目前大多数测量系统是针对具体的应用而开发,数据处理往往针对特定的测量设备、测量对象,通用性差。需发展面向逆向工程的通用测量系统,高速、高精度地实现三维物体表面的数字化,并能根据几何外形和后续应用选择测量方式及路径,能进行路径规划和自动测量。

5.2数据预处理

研究热点还将集中于扫描点云的数据简化问题云状数据的特征提取问题。

5.3曲面重建技术

基于神经网络技术的曲面重建技术的研究将会有很大前途,研究的重点是复杂的特征约束重建以及如何快速、准确地识别和还原出点云数据中的特征及约束,并且在保证有效约束的前提下如何提高特征模型重建的速度。

5.4重构曲面的评价和检验问题

这方面的研究还较少,相信随着逆向工程在工业生产中发挥越来越大的作用,在线检测的使用和重构曲面的评价会引起大家足够的重视的.

6、结论

产品的外观设计越来越复杂化、多元化,使得逆向工程技术在产品外观设计中的地位显得尤为重要。产品实物几何外形的数字化、CAD模型重建、产品或模具制造都非常需要逆向工程技术的支持。

随着科学技术的不断进步和研究工作的不断深入,逆向工程中技术中现有的瓶颈将会被一一解除,产品外观设计也会取得长足的发展.

参考文献:

[1]《逆向工程的关键技术及其研究》孙进航空精密制造技术2007.02第43卷1期

[2]关于对工业设计专业教学中《材料与工艺》课程的思考张公明设计与艺术2007.01

[3]逆向工程中测量数据曲面重构技术研究中文核心期刊《微计算机信息》(测控自动化)2006年第22卷第12-1期

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