一、前言:
在專利事務所工作中,經常會接觸到各式各樣的專利申請案件,而這次的案例特別具有挑戰性;申請人提供一個以手工捏製完成的黏土玩偶,而非設計圖或3D模型。
熟悉專利製圖的人都知道,傳統的工業繪圖軟體非常擅長處理具有明確幾何尺寸與規則曲面的產品。然而,面對黏土這類充滿手作痕跡、具有複雜曲面及有機造型的物件時,往往難以發揮其優勢。
面臨的挑戰與破局思路
經過初步評估後,筆者發現這件黏土玩偶由於完全以手工捏製而成,因此存在左右不對稱、局部歪斜及表面細節不規則等特性。如果直接以實物拍攝照片作為設計專利的申請圖面,不僅難以符合專利圖式的要求,也無法充分呈現產品應有的設計特徵。
既然必須重新繪製圖面,傳統的實體建模方式便顯得相當吃力。不但需要耗費大量時間建立模型,對於手工捏製所形成的圓潤曲面、自然起伏,以及各種細微且不規則的造型特徵,也難以忠實重現。因此,筆者開始思考是否能採用不同的建模方式,在兼顧效率的同時,也能完整保留原始作品的設計神韻。
二、繪製分享:
因此,筆者決定採用較少使用,但更適合本案的建模方式:運用Autodesk Inventor的「自由形式 (Freeform)」功能建立模型,再結合AutoCAD完成專利圖面的後續處理。
像捏數位黏土一樣的「自由形式」
Inventor的「自由形式 (Freeform)」功能,可以說是這件案件的最佳解決方案。它打破了傳統參數式建模必須依賴精確尺寸與幾何特徵的限制,讓設計者能直接對模型表面進行推拉、調整與塑形,更適合處理具有有機曲面及不規則外觀的物件。
在實際建模過程中,筆者並非一開始就直接於三維空間中塑形,而是以循序漸進的流程,以兼顧外觀比例與建模效率,實際作業包含以下步驟:
在專利事務所工作中,經常會接觸到各式各樣的專利申請案件,而這次的案例特別具有挑戰性;申請人提供一個以手工捏製完成的黏土玩偶,而非設計圖或3D模型。
熟悉專利製圖的人都知道,傳統的工業繪圖軟體非常擅長處理具有明確幾何尺寸與規則曲面的產品。然而,面對黏土這類充滿手作痕跡、具有複雜曲面及有機造型的物件時,往往難以發揮其優勢。
面臨的挑戰與破局思路
經過初步評估後,筆者發現這件黏土玩偶由於完全以手工捏製而成,因此存在左右不對稱、局部歪斜及表面細節不規則等特性。如果直接以實物拍攝照片作為設計專利的申請圖面,不僅難以符合專利圖式的要求,也無法充分呈現產品應有的設計特徵。
既然必須重新繪製圖面,傳統的實體建模方式便顯得相當吃力。不但需要耗費大量時間建立模型,對於手工捏製所形成的圓潤曲面、自然起伏,以及各種細微且不規則的造型特徵,也難以忠實重現。因此,筆者開始思考是否能採用不同的建模方式,在兼顧效率的同時,也能完整保留原始作品的設計神韻。
二、繪製分享:
因此,筆者決定採用較少使用,但更適合本案的建模方式:運用Autodesk Inventor的「自由形式 (Freeform)」功能建立模型,再結合AutoCAD完成專利圖面的後續處理。
像捏數位黏土一樣的「自由形式」
Inventor的「自由形式 (Freeform)」功能,可以說是這件案件的最佳解決方案。它打破了傳統參數式建模必須依賴精確尺寸與幾何特徵的限制,讓設計者能直接對模型表面進行推拉、調整與塑形,更適合處理具有有機曲面及不規則外觀的物件。
在實際建模過程中,筆者並非一開始就直接於三維空間中塑形,而是以循序漸進的流程,以兼顧外觀比例與建模效率,實際作業包含以下步驟:
1. 2D佈局打底
首先針對頭部、身體、四肢及尾巴等主要構件建立基礎的2D線架構,先確立玩偶整體的比例、姿態與造型特徵,作為後續三維建模的基礎。
2. 3D曲面雕塑
接著切換至自由形式 (Freeform) 建模環境,利用點(節點)、線(邊緣)、面(曲面)的推拉、縮放及變形功能,逐步將原本簡單的幾何形體雕塑成接近實物的外觀。整個過程就如同在電腦裡「捏數位黏土」,能自然塑造出頭部、身體、四肢及尾巴等圓潤且富有手作感的曲面,並將各部位平順地銜接成完整模型。
3. 精確圖面產出
完成3D模型後,再將Inventor建立的模型與AutoCAD搭配使用,利用正投影視圖產生符合專利規範的各面視圖,並進一步整理線條、調整線寬及刪除多餘細節,使最終圖式既能忠實呈現設計特徵,也符合專利申請對圖面的格式要求。

三、結論:
透過這次的實務經驗,筆者歸納出「Inventor自由形式 (Freeform) 加AutoCAD」這套複合式建模流程,特別適合以下兩種情境:

三、結論:
透過這次的實務經驗,筆者歸納出「Inventor自由形式 (Freeform) 加AutoCAD」這套複合式建模流程,特別適合以下兩種情境:
1. 適用於「沒有絕對尺寸限制」的設計案件
例如公仔、玩偶、吉祥物等產品,其設計重點在於外觀造型、比例與整體神韻,而非嚴格的尺寸。此類案件利用Freeform建模,可以更自然地呈現有機曲面與手工塑形的特色,忠實呈現原創設計。
2. 解決「樣品不佳」的困境
當申請人提供的實體樣品存在缺損、變形、表面瑕疵,或因製作方式導致無法直接拍攝作為專利申請圖式時,透過這種數位建模重新塑形,便能依據原始設計概念重建完整外