3D打印技术冲击下的著作权保护问题

3D 打印技术冲击下的著作权保护问题范娅（湖南大学，湖南省、长沙市，410082）摘要：3D 打印工作原理可分为数据处理及制造两个阶段。本文从建模和打印两个环节入手，分析了 3D 打印所涉及的著作权问题。其一系设计和扫描生成三维数字模型所涉及的著作权问题。对于符合独创 性要求的三维数字模型应作为立体作品进行著作权保护；扫描生成三维数字模型是一种机械的复制行为， 不能体现扫描人的独创性，若行为人未经权利人许可对扫描生成的模型加以不合理使用，将构成侵权。其 二讨论了打印环节“平面到立体”的复制行为及表达与功能的区分标准。使用具有合法来源和不具有合法 来源的数字模型面临不同的侵权风险。具体应从四个方面防范 3D 打印的知识产权风险。立法上明确 3D 打 印扫描模型的著作权；加大资金投入，鼓励、支持对 3D 打印控制技术的研究；建立 3D 模型数据库，制定 严格的 3D 打印行业规范；完善 3D 打印相关作品有关合理使用原则的适用。关键词：3D 打印；独创性；复制行为；著作权保护一、3D 打印技术原理及其发展现状（一）技术原理3D 打印技术(Three-dimension printing)， 学名“快速成型技术” （Rapid Prototyping， RP） ， 也被称为“增材制造技术”（Additive Manufacturing，AM）。3D 打印技术以 CAD（computer aided design）文件1为基础，无需传统的刀具、模具、车床以及复杂工艺，而是运用粉末状 金属或塑料等可粘合材料，通过逐层叠加、堆积生成的方式来打印“三维”物体，它几乎可以 直接制造任意形状的三维实物。美国材料与试验协会（ASTM）将增材制造定义为：基于三 维模型数据， 采用与减材制造相反的逐层叠加的方式生产物品的过程， 通常通过电脑控制将 材料逐层叠加， 最终将计算机上的三维模型变为立体实物， 是大批量制造模式向个性化制造 模式发展的引领技术。3D 打印工作原理可分为数据处理(3D 建模)及制造（打印产品）两个阶段。目前，3D 打 印的方式主要有以下三种： 从立体到立体的打印、 从平面到立体的打印以及从文字描述到立 体的打印。从立体到立体的打印是指对三维的实物原型通过 3D 扫描仪进行 360 度的扫描，1 计算机辅助设计数字模型文件，即打印为实物之前的数字文件，称为蓝图或模板，这个过程也叫建模 过程。本文所称的 CAD 文件是一种广义上的 CAD 文件，即凡是能向 3D 打印机发送指令打印出 3D 实物 的文件都称 CAD 文件。从多个角度来记录产品的三维尺寸并将数据通过计算机辅助设计(即 CAD)软件进行三维建 模；再通过电脑指令 3D 打印机根据模型文件打印出最终的成品。从平面到立体的打印是指 3D 打印机根据二维的设计图或者照片打印出三维实物。照片的分辨率越高，打印出的实物 就越逼真。从文字描述到立体的打印是指 3D 打印机根据包含三维数据或者三维实物细节性 特征的文字性描述来进行三维实物的打印。 文字描述又分为是对美术作品的描述和对产品设 计参数的描述。其打印流程如下：(1)通过计算机中的软件（如谷歌的 Sketchup、AutoCAD 等）生成三 维模型， 或者将所要打印的实物通过扫描仪将参数扫描到计算机， 再导入到建模软件中建立 三维模型。在完成建模后输出打印所需的 STL 文件（STL 是设计软件和打印机之间协作的 标准文件格式)。 （2)将建成的模型分层扫描其截面，分层软件通过读取文件中的横截面信息 选择合理的层厚、精度等参数发送到打印机。打印机接收到指令后用液体状、粉状或片状的 材料将这些截面逐层地打印出来，再将各层截面以各种方式枯合起来从而制造处一个实体。（3)去除多余支撑物料，对得到的实体进行后处理操作。（二）发展现状3D 打印技术源自于 100 多年前的照相雕塑和地貌成形技术，并于上世纪 80 年代渐渐 趋于成熟。早在 1892 年，J.E.Blanther 就曾在其专利中建议使用分层制造法构成地形图。 1986 年，3D systems 公司的创立者 Charles Hull 开发了第一台商业 3D 印刷机；1993 年， 麻省理工学院获 3D 印刷技术专利；2005 年，市场上首个高清晰色彩 3D 打印机 Spectrum Z510 由 ZCorp 公司研制成功；2010 年 11 月，世界上第一辆由 3D 打印机打印而成的汽车 Urbee 问世；2011 年 8 月，南安普敦大学的工程师们开发出世界上第一架 3D 打印的飞 机；2012 年 11 月，苏格兰科学家利用人体细胞首次用 3D 打印机打印出人造肝脏组织。英国 经济学人杂志曾经对 3D 打印未来的发展给出了相对客观的评价: “伟大发明 所能带来的影响，在当时那个年代都是难以预测的，1750 年的蒸汽机如此，1450 年的印 刷术如此，1950 年的晶体管也是如此。而今，我们仍然无法预测，3D 打印将在漫长的时 光里如何改变这个世界。”21、国外发展现状目前，在全球 3D 打印机行业，美国 3D Syatems 和 Strategys 两家公司的产品占据了绝 大多数市场份额。此外，在此领域具有较强技术实力和特色的企业和研发团队还有美国的 Fabhome 和 Shapeways、英国的 Reprap、德国的 EOS 等。32011 年全球 3D 打印市场规模 为 17.1 亿美元，2012 年增长了 28.6%，并持续以年均 20-30%的速度高速成长，预期在 2016 年突破 30 亿美元。42 Anonymity.3D Printing Scales UpJ.The Economist( Technology Quarterly),2013-09-07:11-13.3 袁永明.3D 打印技术运用发展趋势J.群文天地，2013,04:117.4【美】胡迪·利普森,梅尔芭·库曼.3D 打印：想象到现实M.赛迪研究院专家组译，北京：中信出版社- 3 -美国在国际金融危机爆发后，将发展 3D 打印技术作为重振制造业的第一个政府科技计 划。2011 年，美国总统奥巴马宣布向 3D 打印产业支出 5 亿美元，以提升美国在制造业上的 领先地位；52012 年 8 月，白宫发表声明，表示将在俄亥俄州的杨斯顿建立一家制造业创新 研究所，用以研发 3D 打印技术；62013 年，奥巴马在国情咨文中表示，将建立一个包含 15 个制造创新中心的全国性网络，研究包括 3D 打印在内的各项新兴技术。美国国防部和能源 部还将和本土企业合作成立更多这样的制造中心。 欧洲打印产业的发展主要表现在航空航天 领域，如欧盟第六框架项目航空航天组件的快速制造等。同时，德国成立 3D 打印研究中心（DMRC）；英国建成四个 3D 打印研究中心；法国成立 3D 打印协会（AFPR）。欧洲工业 界也主动组织形成打印产业群，积极开发打印市场。总的来说，美国、德国等欧美发达国家占据了数字化制造软件和 3D 打印装备的高端， 3D 打印技术的应用已较为成熟，形成了相对完善的商业模式。尤其是在航空航天、电子行 业以及汽车制造业等领域，3D 打印技术以其低廉的成本和较高的效率实现了复杂而精细的 小批量定制部件的生产。2、国内发展现状国内快速成型技术的研发工作开始于 20 世纪 80 年代末，清华大学的颜永年教授最早 进行 3D 打印技术研究，并在 90 年代初期将 3D 打印的理念积极引入我国。西安交通大学、 华中科技大学、 清华大学和北京隆源自动成型系统有限公司在前行的成型设备、 软件及打印 原料等方面获得重大突破，迅速形成了“三校一企”的 3D 打印研究阵营。到 2000 年初期，我 国已基本实现 3D 打印设备产业化，技术水平接近国外水平，改变了早期设备依赖进口的局 面。近年来，我国积极探索 3D 打印技术的研发，目前国内 3D 打印企业在消费级市场、军 工市场和企业市场均取得显著成效。2003 年清华大学博士毕业的郭戈和师兄弟在导师颜永 年教授的牵头下创立了北京太尔时代，该公司旗下产品 UP!获得美国MAKE杂志“2012 年度最佳 3D 打印机”称号。北京航空航天大学王华明教授的团队与中航工业沈阳所等单位 展开合作， 突破了飞机钬合金次承力结构件激光快速成型应用关键技术， 成为当时继美国原 AeroMet 公司之后世界上第二个实现激光快速成形钬合金结构件在飞机上实际装机应用的 研究团队。7同年，华中科技大学的史玉升教授团队研制出世界最大的激光快速成型设备。在政府层面和产业政策支持方面， 中国已经从战略高度着手打印产业的布局工作。 2013 年 8 月 16 日，中共中央总书记、国家主席、中央军委主席习近平在武汉东湖高新区进行考 察，并详细观看了武汉光谷科技会展中心的光纤通讯、3D 打印、生物质能源等创新成果展2013,01:40. 5 邱伟科,王铮.3D 打印将引发第三次工业革命N.中国国门时报,2013-3-11.6 朱隽.3D 打印中国制造新对手J.世界博览,2012,19:39.7 丁宏.中国已掌握飞机钬合金结构件激光快速成型技术N.光明曰报，2013-06-07.- 4 -示。 其中， 就 3D 打印技术的研发和应用， 对企业嘱附道： 这个技术很重要， 要抓紧产业化。 与此同时，国内地方政府对 3D 打印产业的发展也非常重视，由华中科技大学主导的我国首 个 3D 打印工业园将落户武汉东湖高新区，该工业园将集 3D 打印设备制造、材料制造和产 品加工服务于一体。此外，东莞、青岛、天津、上海等城市，也已经开始兴建 3D 打印产业 园，并在资金、土地以及配套政策上给予大力支持。二、问题的提出随着 3D 打印技术的发展，打印时间和成本日益降低，效率却在成倍地提高。国产 3D 打印机价位最低仅 3000 元，成品材料每个不到 5 元，打印一个实物如同在纸上打印一份文 件一样容易。2013 年美国微软公司新推出一款 3D Builder 软件，该软件的应用界面和操作 方法非常简洁，即便是不懂 CAD 等制图软件的初学者也能在很短的时间内学会。用户只要 拥有一台 Window 8.1 设备和一款支持 Window 8.1 的 3D 打印机就能够通过 3D Builder 软件 轻松实现 3D 打印。同时，3D 打印机也正朝着智能化、桌面化方向发展，逐步实现满足家庭 和办公的使用需要。在倡导信息共享机制的网络时代， 设计者将自主设计的三维实物数据模型文件上传到网 络上，那也就意味着任何人都可以来分享和使用这个文件。就目前而言，已形成了两大 3D 打印数据模型的共享平台，即 Thingiverse(T 平台)和 Shapeways（S 平台）。T 共享平台上有 大量的三维立体数据模型的 CAD 文件可供用户免费下载，同时用户也可以上传自己设计的 3D 数据模型文件。 不同于 T 共享平台， S 共享平台除了允许用户上传 3D 数据模型文件外， 用户还可以在该平台上购买其他人设计的 3D 数据模型，或者订制自己所需制作的 3D 打印 作品。3D 打印涉及知识产权的保护问题，尤其是著作权的保护问题。3D 打印实质上是一种复 制，而著作权法依法禁止非法复制。3D 打印软件、硬件层面的进步在给人们的生产生活带 来便利的同时， 也为潜在侵权人提供了新的违法渠道， 网络时代的信息共享机制更是无形中 也扩大了侵权的可能性。综上，3D 打印技术给著作权法带来的冲击是不容忽视的。三、3D 打印技术冲击下的著作权问题著作权法实施条例第二条规定 ：“著作权法所称作品，是指文学、艺术和科学领域 内具有独创性并能以某种有形形式复制的智力成果。”因此，著作权法中的