穆 瀅，戴 雷，李婉怡，馬麗莉，羅 坤，張琳琳，裴素英

（國家知識產(chǎn)權(quán)局專利局 專利審查協(xié)作北京中心，北京 100190）

1 涉及計算機圖形技術(shù)的專利申請概況

計算機圖形學(xué)狹義上是一種研究基于物理定律、經(jīng)驗方法以及認知原理，使用各種數(shù)學(xué)算法處理二維或三維圖形數(shù)據(jù)，生成可視數(shù)據(jù)表現(xiàn)的科學(xué)。由于其具有可視性，因此與電視、圖像等技術(shù)領(lǐng)域密切相關(guān)，電視節(jié)目中大量使用的虛擬圖文技術(shù)，例如3D臺標、3D節(jié)目logo、晚會片頭特效、新聞節(jié)目片頭特效、體育比賽慢動作回放過渡特效、虛擬天氣預(yù)報、立體圖形效果廣告等，都是基于計算機圖形技術(shù)實現(xiàn)的。但圖形和圖像概念之間是有區(qū)別的，圖形通常由點、線、面、體等幾何元素和灰度、色彩等非幾何屬性組成。即圖形既含有非幾何屬性，也含有幾何屬性，或者說更強調(diào)場景的幾何表示。而圖像通常由攝像機等設(shè)備進行采集，具備灰度或色度等非幾何屬性，一般不具有幾何屬性。

計算機圖形學(xué)發(fā)展的一個主要目的就是利用計算機產(chǎn)生令人賞心悅目的真實感圖形。為此，必須建立圖形所描述的場景的幾何表示，再用某種光照模型，計算在假想的光源、紋理、材質(zhì)屬性下的光照效果。其主要應(yīng)用領(lǐng)域包括計算機輔助設(shè)計與加工（如產(chǎn)品制造、建筑設(shè)計、服裝設(shè)計等領(lǐng)域的模型設(shè)計與顯示、性能分析及計算等），數(shù)據(jù)可視化（如醫(yī)學(xué)圖像處理，氣象、地質(zhì)、財經(jīng)和電磁等的計算機可視化），計算機動畫、廣告及娛樂（如虛擬圖文節(jié)目制作、過程控制、電子游戲等），虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)（如虛擬演播室、虛擬醫(yī)療、虛擬作戰(zhàn)訓(xùn)練等）。由于計算機圖形學(xué)在這些領(lǐng)域的成功運用，帶來了可觀的經(jīng)濟效益，因此越來越多的發(fā)明專利申請涉及與計算機圖形學(xué)相關(guān)的技術(shù)。

本文為了獲知涉及計算機圖形技術(shù)的專利申請概況，對涉及該技術(shù)的中國專利申請進行了初步統(tǒng)計分析，獲得如圖1所示的2003～2011年涉及計算機圖形的中國專利申請數(shù)量趨勢圖，統(tǒng)計數(shù)據(jù)所使用的數(shù)據(jù)庫為S系統(tǒng)的CNABS數(shù)據(jù)庫和CPRSABS數(shù)據(jù)庫，其中涉及向中國國家知識產(chǎn)權(quán)局直接提交以及通過PCT專利合作條約進入中國國家階段的專利申請。

由圖1可知，在2003—2009年期間，申請數(shù)量呈現(xiàn)逐年遞增趨勢，且國內(nèi)申請人的數(shù)量大幅度增長。圖中顯示2010年和2011年相關(guān)專利申請的數(shù)量比前一年度有一定減少，這是由于2010—2011年間大部分專利申請還沒有被公開，目前還不能從專利數(shù)據(jù)庫中獲得全部申請數(shù)據(jù)所致?？梢钥闯鲭S著計算機圖形技術(shù)在國內(nèi)的廣泛應(yīng)用，相關(guān)的國內(nèi)申請也呈逐年遞增的趨勢。

值得關(guān)注的是，在這些與計算機圖形有關(guān)的發(fā)明專利申請中，涉及專利權(quán)保護客體問題的案件占39.3%；在已經(jīng)結(jié)案的案件中，涉及使用專利權(quán)保護客體法條進行評述的案件占23.3%；由于審查過程中使用涉及專利權(quán)保護客體法條進行評述而導(dǎo)致視撤或駁回的案件占8.67%?？梢娫诖祟惿暾堉?，涉及專利權(quán)保護客體問題的案件占有相當?shù)谋壤?/p>

由于計算機圖形自身具有區(qū)別于圖像的幾何屬性的特點，因此申請人撰寫這些權(quán)利要求時往往僅涉及對構(gòu)成圖形的點、線、面、體等幾何元素的算法，沒有和具體技術(shù)領(lǐng)域相結(jié)合。單純的涉及幾何元素的算法的方案所解決的問題、采用的手段以及獲得的效果都是非技術(shù)性的，屬于一種單純的數(shù)學(xué)運算方法。而單純的數(shù)學(xué)運算方法是《專利審查指南2010》（以下簡稱《指南》）中明確排除的可授權(quán)客體。因此，對涉及客體問題的計算機圖形相關(guān)的典型案件進行深入的分析和討論是必要的。

2 對相關(guān)法律法規(guī)的理解

針對計算機圖形相關(guān)專利申請的客體審查，適用率最高的法條集中在專利法第二十五條第一款第（二）項的智力活動的規(guī)則和方法的認定以及專利法第二條第二款的發(fā)明的定義上。

專利法為專利權(quán)人提供的權(quán)利是禁止未經(jīng)專利權(quán)人許可而進行對其專利產(chǎn)品的制造、使用、銷售、進口之類的生產(chǎn)經(jīng)營活動，而不是用來禁錮人的思想或者思維活動。智力活動的規(guī)則和方法是指導(dǎo)人們進行思維、表述、判斷和記憶的規(guī)則和方法。由于其沒有采用技術(shù)手段或者利用自然規(guī)律，也未解決技術(shù)問題和產(chǎn)生技術(shù)效果，因而不構(gòu)成技術(shù)方案[1]，本質(zhì)上屬于人的思維活動，因此不能被授予專利權(quán)。

《指南》第二部分第一章第4.2節(jié)規(guī)定，在判斷涉及智力活動的規(guī)則和方法的專利申請要求保護的主題是否屬于可授予專利權(quán)的客體時，如果一項權(quán)利要求在對其進行限定的全部內(nèi)容中既包含智力活動的規(guī)則和方法的內(nèi)容，又包含技術(shù)特征，則該權(quán)利要求整體而言并不是一種智力活動的規(guī)則和方法，不應(yīng)當依據(jù)專利法第二十五條排除其獲得專利權(quán)的可能性[1]。對于這類申請還需判斷其是否符合專利法第二條第二款所規(guī)定的發(fā)明定義。

專利法第二條第二款對發(fā)明專利給出了明確的定義，即發(fā)明是對產(chǎn)品、方法或者其改進所提出的新的技術(shù)方案，《指南》對技術(shù)方案也給出了明確的定義：技術(shù)方案是對要解決的技術(shù)問題所采取的利用了自然規(guī)律的技術(shù)手段的集合[1]。在判斷方案是否屬于技術(shù)方案時，除了判斷方案中是否包含技術(shù)特征外，還需要進一步判斷這些技術(shù)特征對于所要解決的問題和效果能否起作用，以及進一步判斷所要解決的問題和效果是否是技術(shù)問題和技術(shù)效果。對于涉及算法的發(fā)明，還應(yīng)從權(quán)利要求出發(fā)，判斷其是否應(yīng)用到了某一技術(shù)領(lǐng)域，并形成了在該技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)基于該算法的解決方案，以及基于該算法的解決方案是否采用了技術(shù)手段，解決了該技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)問題，獲得了相應(yīng)的技術(shù)效果。

以下針對實際審查中的計算機圖形相關(guān)的典型案例，對涉及客體問題的認定、法條的運用進行了分析，并對權(quán)利要求的撰寫和修改給出了一定的建議。

3 案例分析

【案例1】（涉及專利法第二十五條第一款第（二）項）：

相關(guān)權(quán)利要求如下：一種用以提高圖形系統(tǒng)中直線生成效率的基于附屬平行六面體空間的面心立方網(wǎng)格直線生成方法，該方法包括，以菱形十二面體為體素的面心立方網(wǎng)格三維空間中，在三維方形網(wǎng)格的Bresenham方法的基礎(chǔ)上，利用附屬平行六面體空間的平行六面體與面心立方網(wǎng)格空間的體素之間的一一對應(yīng)關(guān)系生成面心立方網(wǎng)格直線，其步驟為：1）建立離散面心立方網(wǎng)格空間的附屬平行六面體空間；2）分析面心立方網(wǎng)格空間體素及其對應(yīng)的附屬平行六面體之間的鄰接關(guān)系；3）選取與平行六面體起點（x1，y1，z1）對應(yīng)的菱形十二面體為當前體素；4）采用三維方形網(wǎng)格直線生成Bresenham方法，在平行六面體空間決定下一步所選取的平行六面體；5）根據(jù)當前平行六面體和選取的下一個平行六面體的相鄰關(guān)系、當前體素和下一個體素的相鄰關(guān)系，決定是否需要增加體素并選取合適的體素；6）若還沒到達終點（x2，y2，z2），則返回4），否則方法結(jié)束。

分析案例1的權(quán)利要求可知，該權(quán)利要求除主題名稱以外，對其起限定作用的全部內(nèi)容均是利用純數(shù)學(xué)算法計算起始點到終止點之間的各直線上的體素坐標，獲得的效果僅僅在于由三維空間中的一系列點構(gòu)成的直線坐標，解決的問題是如何生成三維空間中的三維直線，其所解決的問題、采用的手段以及獲得的效果都是非技術(shù)性的，屬于一種單純的數(shù)學(xué)運算方法，其算法過程中也未包括符合自然規(guī)律的技術(shù)手段，因此屬于一種智力活動的規(guī)則與方法，屬于專利法第二十五條第一款第（二）項規(guī)定的不授予專利權(quán)的客體。

本案啟示：申請人在撰寫與圖形學(xué)相關(guān)的專利申請的權(quán)利要求時，要避免將其撰寫為單純的圖形學(xué)的運算方法，不僅要在主題名稱中體現(xiàn)出其具體的技術(shù)領(lǐng)域（如圖形渲染、印刷、顯示等），還應(yīng)將其中的運算對象與實際的技術(shù)領(lǐng)域中的物理量（如反射率、光照、顏色等）相關(guān)聯(lián)。需要強調(diào)的是，申請人在撰寫申請文件時就應(yīng)注意避免出現(xiàn)客體缺陷，至少應(yīng)在說明書中詳細描述相關(guān)技術(shù)內(nèi)容，從而為權(quán)利要求的進一步修改提供依據(jù)。

【案例2】（涉及專利法第二條第二款）：

相關(guān)權(quán)利要求如下：一種在三角網(wǎng)格曲面上檢測臍點的方法，其特征在于，步驟包括：步驟1：輸入具有對象形狀數(shù)據(jù)信息，并對具有對象形狀數(shù)據(jù)信息的三角網(wǎng)格曲面進行預(yù)處理，創(chuàng)建三角網(wǎng)格的翼邊數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，按照三角網(wǎng)格的拓撲鄰接關(guān)系組織成數(shù)據(jù)存儲結(jié)構(gòu)；步驟2：根據(jù)三角網(wǎng)格每個頂點的相鄰點、相鄰邊和相鄰面信息，求出每個頂點對應(yīng)的法向，主方向與主曲率；步驟3：對三角網(wǎng)格的每個三角形選擇一個原點，將所在三角形平面作為xy面，建立三角形局部直角坐標系；步驟4：對三角形每個頂點，以對應(yīng)兩個主方向及法向建立局部直角坐標系，所述局部直角坐標系是蒙日（Monge）坐標系……步驟9：利用解坐標線性插值三角形的三個頂點，插值點即為三角網(wǎng)格曲面上的臍點，輸出并存儲臍點坐標，顯示臍點。

該權(quán)利要求中給出了特征“……輸入具有對象形狀數(shù)據(jù)信息……”、“……輸出并存儲臍點坐標，顯示臍點”，其中前者是為后續(xù)算法提供數(shù)據(jù)源，后者是將算法結(jié)果輸出并顯示，而數(shù)據(jù)的輸入、輸出、顯示為本領(lǐng)域在處理數(shù)據(jù)前后應(yīng)采用的公知步驟，它們未對解決的問題和實現(xiàn)的效果起作用。除此以外，創(chuàng)建三角網(wǎng)格的翼邊數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、計算各個頂點的法向、主方向與主曲率、對三角形的每個頂點建立蒙日坐標系、將每個頂點在其蒙日坐標系下的形狀算子在三角形局部坐標系下局部參數(shù)化等步驟，實質(zhì)上是采用了一系列的數(shù)學(xué)手段，所解決的問題本質(zhì)上是一個數(shù)學(xué)優(yōu)化問題，不是技術(shù)問題，采用的手段是優(yōu)化過程中的數(shù)學(xué)手段，也不是技術(shù)手段，其所要實現(xiàn)的效果也不是技術(shù)效果。因而該權(quán)利要求不符合專利法第二條第二款的規(guī)定。

本案啟示：權(quán)利要求在對其進行限定的全部內(nèi)容中既包含智力活動的規(guī)則和方法的內(nèi)容，又包含技術(shù)特征的，則該權(quán)利要求就整體而言并不是一種智力活動的規(guī)則和方法，但不屬于智力活動的規(guī)則和方法并不意味著其一定滿足專利保護客體的要求。并非權(quán)利要求中的任何技術(shù)特征均能構(gòu)成解決技術(shù)問題并取得相應(yīng)技術(shù)效果的技術(shù)手段，還需要進一步判斷這些技術(shù)特征對于所要解決的問題和效果能否起作用，以及進一步判斷所要解決的問題和效果是否是技術(shù)問題和技術(shù)效果，即判斷是否符合發(fā)明的定義。只有采用的技術(shù)手段解決了發(fā)明所要解決的技術(shù)問題并產(chǎn)生相應(yīng)技術(shù)效果才構(gòu)成技術(shù)方案，才屬于專利法保護的客體。

【案例3】（涉及專利法第二十五條第一款第（二）項，修改后授權(quán)）：

相關(guān)權(quán)利要求如下：一種利用開放曲線和臨近的閉合曲線構(gòu)建新的閉合曲線的方法，包括以下步驟：1）定位開放曲線的首段和末段三次貝塞爾曲線；2）定位開放曲線與臨近的閉合曲線首末交點并修改開放曲線：基于開放曲線的首段和末段三次貝塞爾曲線的控制點定位與閉合曲線的首末交點，并通過修改首段和末段三次貝塞爾曲線以實現(xiàn)整個開放曲線的修改；3）構(gòu)建兩條新的閉合曲線：利用開放曲線的首段和末段三次貝塞爾曲線與閉合曲線的首末交點構(gòu)成兩條新的閉合曲線。

一通時的審查結(jié)論：權(quán)利要求請求保護一種利用開放曲線和臨近的閉合曲線構(gòu)建新的閉合曲線的方法，其內(nèi)容僅僅涉及單純的數(shù)學(xué)算法，利用曲線之間的交點構(gòu)成新的閉合曲線，屬于專利法第二十五條第一款第（二）項所述的智力活動的規(guī)則和方法的范圍，因此不能被授予專利權(quán)。

一通答復(fù)修改后的權(quán)利要求：一種包裝陷印中利用開放曲線和臨近的閉合曲線構(gòu)建新的閉合曲線的方法，所述的閉合曲線所圍成的區(qū)域為包裝陷印區(qū)域，所述的開放曲線為用戶在包裝陷印區(qū)域周圍所畫的一條與閉合曲線相交或不相交的非閉合曲線，該方法包括以下步驟：1）定位開放曲線的首段和末段三次貝塞爾曲線……3）構(gòu)建兩條新的閉合曲線：利用開放曲線的首段和末段三次貝塞爾曲線與閉合曲線的首末交點構(gòu)成兩條新的閉合曲線。

后續(xù)審查：審查員接受了申請人的針對客體問題的修改，最終本申請被授權(quán)。

本案啟示：如果權(quán)利要求單純涉及計算機圖形的建模、繪圖、曲面分割、曲線線段的計算等方法，沒有涉及具體的技術(shù)領(lǐng)域，那么其屬于一種單純的數(shù)學(xué)計算方法，僅僅涉及智力活動的規(guī)則和方法，不屬于專利權(quán)保護客體。但是如果該申請的說明書中記載有該方法應(yīng)用的具體技術(shù)領(lǐng)域，且計算方法的過程中的各計算對象，輸入輸出變量，數(shù)據(jù)，信息等具有的明確的物理含義，則可以依據(jù)說明書的記載，通過修改權(quán)利要求來克服客體問題，進而達到授予專利權(quán)的目的。例如在本案中，修改后的權(quán)利要求加入具體的技術(shù)領(lǐng)域“包裝陷印”，將計算過程中的“閉合曲線所圍成的區(qū)域”賦予“包裝陷印區(qū)域”的技術(shù)屬性，將“開放曲線”賦予“用戶在包裝陷印區(qū)域周圍所畫的一條與閉合曲線相交或不相交的非閉合曲線”的技術(shù)屬性，那么該權(quán)利要求就屬于能夠授予專利權(quán)的客體了。也就是說對于涉及計算機圖形的申請需要在權(quán)利要求中明確其所應(yīng)用的具體技術(shù)領(lǐng)域，體現(xiàn)出采用所述方案解決了該技術(shù)領(lǐng)域中的技術(shù)問題并獲得了技術(shù)效果[2-3]。

4 總結(jié)

計算機圖形學(xué)具有該學(xué)科自身的特點，由此產(chǎn)生了與計算機圖形學(xué)有關(guān)的發(fā)明專利申請中涉及專利法保護客體的問題。本文通過對涉及不同專利法保護客體法條的典型案例的對比分析，提出了此類專利申請的權(quán)利要求撰寫時應(yīng)符合的專利法的相關(guān)規(guī)定，以及為了獲得穩(wěn)定且適當?shù)膶＠麢?quán)，對此類專利申請的權(quán)利要求修改方式的建議，供需要撰寫和修改該類專利申請的申請人進行參考，也可為涉及電視、圖形圖像等相關(guān)技術(shù)領(lǐng)域?qū)＠暾埼募淖珜懞托薷奶峁┙梃b。

[1]中華人民共和國國家知識產(chǎn)權(quán)局.專利審查指南（2010）[EB/OL].[2012-08-02].http://219.239.26.3/download/9684714/36892187/3/pdf/20/202/1293923383572_714/sczn2010.pdf.

[2]中華人民共和國國家知識產(chǎn)權(quán)局.審查操作規(guī)程（2011）[EB/OL].[2012-08-02].http://www.sipo.gov.cn/mtjj/2011/201104/t20110413_597578.html.

[3]尹新天.中國專利法詳解[M].北京：知識產(chǎn)權(quán)出版社，2011.