Faits:
A. La société Effems AG, qui a pris le nom de Masterfoods AG dès le 10 décembre 2001, est une entreprise du groupe Mars actif dans l'industrie des denrées alimentaires et, en particulier, des confiseries. Des pastilles fourrées et des dragées furent commercialisées dès 1941 sous sa marque "M&M's". Dès 1996 environ, le groupe Mars a mis en vente un produit "M&M's Choco Minis", d'abord aux Etats-Unis puis, progressivement, dans quelques pays d'Europe, y compris en Suisse. Il s'agit de pastilles de chocolat enrobées de sucre dur, produites dans des teintes diverses. Elles sont vendues dans des emballages en forme de tube étroit, en plastique, dotés d'une étiquette multicolore. Un couvercle à capsule autobloquant est lié au tube par une attache. Les pastilles sont aussi disponibles en sachets de recharge.
Les sociétés du groupe Mars sont titulaires de diverses marques. En particulier, le 20 juin 1996, la société néerlandaise Mars BV a fait enregistrer les marques internationales n° 657'643 et 657'642 avec priorité au 22 décembre 1995. Ces marques furent transférées le 15 août 2000 à Effems AG. Elles sont tridimensionnelles et ont pour objet un emballage en forme de tube étroit. La marque n° 657'643 est dépourvue de toute couleur, inscription ou autre décor graphique. La marque n° 657'642 comprend l'inscription "M&M's". Les deux marques sont destinées à des produits de la classe internationale n° 30 (cacao, sucre, pâtisserie et confiserie, etc.).
B. La Société des produits Nestlé SA appartient au groupe Nestlé qui est actif dans le même domaine et vend les confiseries de la marque "smarties". Il s'agit également de pastilles de chocolat recouvertes d'un glaçage coloré et produites dans des teintes variées. Elles sont vendues dans des emballages en forme de tube de 40 g ou de 150 g. Le tube de 40 g a un rayon de 24 mm et une longueur de 138 mm; celui de 150 g a un rayon de 36 mm et une longueur de 219 mm. Les deux emballages sont des cylindres étroits, fermés à un bout par une rondelle scellée et à l'autre par un couvercle en plastique. Les "smarties" furent introduites sur le marché anglais, en 1938, par l'entreprise Rowntree qui est entrée en 1990 dans le groupe Nestlé. Depuis, elles ont toujours été vendues dans des emballages cylindriques étroits, en carton, diffusés en quantités considérables surtout en Europe, en Asie et en Amérique latine. De 1990 à 1999, la vente des "smarties" en Suisse a atteint, en moyenne, 450 t par an, pour un chiffre d'affaires annuel moyen de 5'800'000 fr. La présentation de l'emballage a quelque peu varié au cours des décennies mais le couvercle de plastique, le nom "smarties" en grandes lettres et l'image des pastilles multicolores, sur l'emballage, sont demeurés pratiquement identiques depuis l'introduction en 1938.
Le 18 février 1994, la Société des produits Nestlé SA a déposé une marque de forme auprès de l'Institut fédéral de la propriété intellectuelle, consistant dans un emballage en forme de tube étroit, destiné à des pastilles ou dragées fourrées de chocolat. Cette marque fut enregistrée le 29 mai 1995 sous n° 416'341 à titre de "marque imposée". L'enregistrement reproduit la photographie d'un emballage en forme de cylindre étroit, ouvert à un bout et fermé à l'autre par une rondelle scellée. Le 26 avril 1995, la Société a déposé la marque de forme internationale correspondante n° IR-637'409. La protection lui a été refusée dans plusieurs pays.
C. Le 5 avril 2000, Masterfoods AG a ouvert action contre la Société des produits Nestlé SA devant le Tribunal cantonal du canton de Vaud. Sa demande tendait à faire constater la nullité de la marque de forme n° 416'341.
La défenderesse s'est opposée à la demande. Elle a pris des conclusions reconventionnelles tendant à faire interdire à la demanderesse, sous menace des peines d'arrêts ou d'amende à infliger aux organes fautifs, de commercialiser en Suisse des pastilles ou dragées de confiserie, ou des sucreries fourrées de chocolat, dans des emballages en forme de tube étroit. La demande reconventionnelle visait à titre principal les emballages en forme de tube étroit d'une longueur de 95 mm environ et d'un diamètre de 28 mm environ; à titre subsidiaire, elle visait les emballages en forme de tube étroit caractérisés par diverses particularités. Cette demande fut par la suite amplifiée avec des conclusions nouvelles, tendant à faire constater la nullité de l'extension suisse des marques internationales de la demanderesse n° IR 657'643 et IR-657'642 pour le chocolat, les produits au chocolat et les confiseries non médicinales.
Le 13 juin 2002, sur requête commune des parties, le juge instructeur a restreint la procédure à la question de la nullité de la marque de forme n° 416'341.
Le Tribunal cantonal a rendu un jugement préjudiciel sur cette question, le 30 janvier 2004. Il a constaté la nullité de la marque précitée pour les produits auxquels celle-ci est destinée. Il a retenu que la protection correspondante se heurte à l'exclusion absolue prévue par l'art. 2 let. b LPM. Selon le jugement, la forme cylindrique est techniquement nécessaire, constitutive de la nature même du produit et au nombre des formes élémentaires qui doivent absolument demeurer à la libre disposition de tous. A supposer que des formes ayant d'abord appartenu au domaine public soient susceptibles de protection après s'être imposées comme marques, la défenderesse a de toute manière échoué, en l'occurrence, à prouver le caractère de marque imposée dans le commerce: les tubes effectivement utilisés pour les "smarties" ne coïncident pas avec la forme enregistrée; les pastilles au chocolat d'autres entreprises sont elles aussi commercialisées dans des emballages en forme de tube et, enfin, l'étude de marché de la défenderesse n'établit pas le caractère de marque imposée dans toute la Suisse, en particulier hors de la Suisse romande.
D. Agissant par la voie du recours en réforme, la défenderesse requiert le Tribunal fédéral d'annuler le jugement préjudiciel et de débouter la demanderesse de ses conclusions tendant à l'annulation de la marque de forme n° 416'341. A titre subsidiaire, elle demande le renvoi de la cause au Tribunal cantonal pour nouveau jugement.
La demanderesse conclut au rejet du recours.

Le Tribunal fédéral considère en droit:
1. En règle générale, le recours en réforme est recevable seulement contre les décisions finales des tribunaux suprêmes des cantons (art. 48 al. 1 OJ). Le recours est recevable contre les décisions préjudicielles ou incidentes concernant la compétence (art. 49 OJ); exceptionnellement, il est recevable contre d'autres décisions préjudicielles ou incidentes si une décision finale peut ainsi être provoquée immédiatement et qu'il convient d'éviter, en autorisant le recours immédiat au Tribunal fédéral, la durée et les frais de la procédure probatoire (art. 50 al. 1 OJ).
Le jugement présentement attaqué ne termine pas l'ensemble du litige. Il porte seulement sur l'annulation de la marque de forme n° 416'341 et la demande reconventionnelle de la défenderesse demeure pendante. Il ne constitue donc pas une décision finale selon l'art. 48 al. 1 OJ (Jean-François Poudret, Commentaire de la loi fédérale d'organisation judiciaire, n. 1.1.7.1 ad art. 48 OJ). Il s'agit seulement d'un jugement partiel, réglant le sort de l'une des prétentions litigieuses. Selon la jurisprudence, le recours en réforme immédiat est recevable contre un jugement de ce genre lorsque la ou les prétentions concernées auraient pu faire l'objet d'un procès séparé et qu'elles doivent être réglées préalablement aux autres prétentions en cause (<ref-ruling> consid. 1.1 p. 27; <ref-ruling> consid. 1a p. 409; voir aussi <ref-ruling> consid. 1b p. 94).
Le jugement à porter sur la validité ou la nullité de la marque de forme suisse n° 416'341 peut exercer une influence déterminante sur le sort des conclusions reconventionnelles relatives à la nullité de l'extension suisse des marques internationales n° IR-657'643 et IR-657'642. Ce jugement peut exercer une influence semblable également sur les conclusions tendant à interdire à la demanderesse l'utilisation de certains emballages car ces dernières reposent non seulement sur le droit de la concurrence déloyale mais aussi sur celui des marques. Les conditions précitées concernant la recevabilité du recours en réforme immédiat sont donc satisfaites; l'intimée conclut d'ailleurs elle aussi à la recevabilité de ce recours. Les autres conditions de recevabilité sont également satisfaites, de sorte que le Tribunal fédéral doit se saisir de la cause.
2. L'art. 1er al. 1 de la loi fédérale du 28 août 1992 sur la protection des marques et des indications de provenance (LPM; RS 232.11) définit la marque comme un signe propre à distinguer les produits ou les services d'une entreprise de ceux d'autres entreprises. L'art. 2 let. a LPM exclut de la protection légale les signes appartenant au domaine public (consid. 4.1 ci-dessous), sauf s'ils se sont imposés comme marques pour les produits ou les services concernés. L'art. 2 let. b LPM vise spécialement les marques de forme, c'est-à-dire les signes réalisés directement par la forme donnée au produit lui-même ou à son emballage. Cette disposition exclut de la protection légale les formes constituant la nature même du produit, ainsi que les formes du produit ou de l'emballage qui sont techniquement nécessaires.
L'art. 2 let. b LPM circonscrit, dans le domaine des marques de forme, les signes pour lesquels il existe un besoin absolu de libre disposition. Cette règle n'a pas de portée propre par rapport à la clause générale de l'art. 2 let. a LPM, dans la mesure où ce qui ressort déjà de cette dernière y est simplement répété pour les marques de forme. La portée propre de l'art. 2 let. b LPM consiste en ce que les formes inhérentes à la nature même du produit, ou les formes du produit ou de l'emballage qui sont techniquement nécessaires, demeurent exclues de la protection légale même si leur utilisation comme marque a pu s'imposer dans le commerce. A la différence des autres signes appartenant au domaine public, une utilisation même prolongée et exclusive d'une forme de ce genre ne permet pas d'en obtenir le monopole dans le cadre du droit des marques (<ref-ruling> consid. 2.3 p. 517).
En l'espèce, il est nécessaire d'examiner si la forme de tube étroit, destinée à des pastilles ou dragées fourrées de chocolat, est exclue de la protection légale alors même que, par hypothèse, la défenderesse est parvenue à l'imposer dans le commerce comme marque de son propre produit.
3. La juridiction cantonale a retenu à tort chacun des deux cas d'exclusion spécialement prévus à l'art. 2 let. b LPM.
3.1 Elle a d'abord constaté que cette forme est techniquement nécessaire pour l'emballage de pastilles de chocolat enrobées de sucre coloré. Selon sa propre appréciation, les concurrents de la défenderesse ne sont aucunement contraints d'utiliser un emballage en forme de cylindre étroit pour la vente de produits de ce type. Elle considère que le tube se définit notamment comme un emballage cylindrique rigide, destiné à contenir des solides ou d'autres matières, qu'il s'agit d'un emballage courant dont le commerce ne peut pas se passer et que, par conséquent, sa forme cylindrique ne peut être l'objet d'aucun monopole protégé par le droit des marques.
Son approche ne correspond pas à la notion de la forme techniquement nécessaire selon l'art. 2 let. b LPM. Ce cas d'exclusion de la protection légale est réalisé seulement lorsque, pour des raisons techniques, aucune autre forme n'est disponible ou ne peut être raisonnablement utilisée (<ref-ruling> consid. 3.2.1 p. 522 et 3.2.2 p. 523). La forme techniquement nécessaire correspond à la seule possibilité de réaliser un produit ou un emballage doté des fonctions et aptitudes voulues (même arrêt, consid. 3.2.3 p. 523). Une forme est techniquement nécessaire aussi s'il existe, certes, une autre possibilité, mais que celle-ci implique une exécution moins commode, moins résistante ou plus onéreuse: on ne peut alors pas raisonnablement attendre des concurrents qu'ils renoncent à la forme la plus évidente et adéquate (consid. 3.2.4 p. 524).
Contrairement à l'opinion de la demanderesse, un monopole de l'emballage en forme de tube ne l'oblige pas à utiliser elle-même des formes d'emballage moins commodes, moins robustes ou plus coûteuses à fabriquer. Au contraire, elle peut recourir à une variété pratiquement illimitée de formes diverses, hormis le cylindre caractérisé par certaines proportions. De toute évidence, la forme cylindrique n'est pas indispensable pour des emballages solides et aptes à se refermer; les développements que cette partie consacre aux inconvénients des sachets ou d'autres emballages instables sont, par conséquent, dépourvus de pertinence. On ne discerne aucune nécessité technique de conditionner des pastilles de chocolat dans des emballages cylindriques. La juridiction cantonale n'a d'ailleurs retenu aucune nécessité de ce genre à l'appui de son jugement; celui-ci n'est fondé que sur le caractère banal de la forme cylindrique et sur l'opinion que celle-ci doit rester librement disponible pour les besoins du commerce. En réalité, pour les produits en cause, cette forme n'est pas techniquement nécessaire aux termes de l'art. 2 let. b LPM.
3.2 L'exclusion des formes constituant la nature même du produit, prévue également par l'art. 2 let. b LPM, a pour but d'empêcher qu'une entreprise puisse se réserver le monopole d'un produit par le biais d'un enregistrement, à titre de marque, de la forme propre de ce produit. Une forme ne peut bénéficier de la protection du droit des marques que si elle se différencie des caractéristiques fonctionnelles ou esthétiquement nécessaires du produit concerné. La forme dictée par de telles caractéristiques n'est pas susceptible de protection et elle demeure, au contraire, à la libre disposition de tous les concurrents (<ref-ruling> consid. 2.4.1 p. 518 et 3.1.1 p. 520, avec références; Ruth Arnet, Markenschutz für Formen: Theorie und Praxis zu den spezifischen Schutzausschlussgründen für die Formmarke gemäss Art. 2 lit. a und b MSchG, sic! 11/2004 p. 829, p. 835 et ss).
D'ordinaire, la forme de l'emballage n'est pas dictée par les caractéristiques du produit; l'emballage n'est d'ailleurs pas mentionné, à l'art. 2 let. b LPM, dans la proposition "les formes qui constituent la nature même du produit". La demanderesse soutient avec raison qu'exceptionnellement, l'emballage peut être fonctionnellement lié au produit de telle façon que la forme de l'emballage doit être assimilée à celle du produit. Cette situation particulière est réalisée lorsque l'emballage sert de manière indispensable à l'utilisation ou à la consommation du produit (Christoph Willi, Kommentar zum Markenschutzgesetz, Zurich 2002, n. 212 ad art. 2 LPM, qui mentionne les exemples de l'atomiseur ou du bâton applicateur).
L'emballage de pastilles de chocolat, ou de sucreries analogues, doit permettre la garde, le transport et la présentation du produit jusqu'à sa consommation. Au delà de ces fonctions classiques de n'importe quel emballage, il doit éventuellement, pour faciliter une consommation graduelle du contenu, se prêter à plusieurs ouvertures et fermetures successives. En dépit de cette dernière particularité, on ne constate aucun rapport de connexité particulièrement étroit entre les fonctions de l'emballage et la consommation du produit.
La demanderesse se réfère en vain à la jurisprudence de la Cour de justice des communautés européennes selon laquelle la forme de l'emballage doit être assimilée à celle du produit lorsque ce dernier, en raison de son état granuleux, pulvérulent ou liquide, est dépourvu de forme propre (arrêt de la CJCE du 12 février 2004, Henkel, C-218/01, point 33). Selon le même arrêt, l'assimilation de la forme de l'emballage à celle du produit ne se justifie pas lorsque celui-ci, bien que généralement commercialisé dans un emballage, est doté d'une forme propre; sur ce point, la Cour de justice cite en exemple les clous (ibidem, point 32). Or, les pastilles ou dragées de chocolat sont elles aussi des objets petits mais néanmoins solides et, en conséquence, dotés d'une forme propre; elles diffèrent, de ce point de vue, des produits fabriqués en granules, en poudre ou à l'état liquide. Il en résulte que même s'il fallait transposer au droit suisse la jurisprudence précitée concernant ces produits, celle-ci ne serait pas concluante en faveur de la demanderesse.
Faute d'un rapport fonctionnel suffisamment étroit entre les pastilles de chocolat et leur emballage en forme de tube, cette forme ne constitue pas non plus la nature même du produit aux termes de l'art. 2 let. b LPM.
4. La juridiction cantonale a aussi retenu qu'indépendamment des cas d'exclusion de l'art. 2 let. b LPM, la forme du cylindre étroit est tellement banale qu'elle doit demeurer à la libre disposition de tous. Cette appréciation n'est pas conforme au droit fédéral.
4.1 Les signes appartenant au domaine public, à ce titre exclus de la protection légale, se caractérisent par le fait qu'ils sont a priori dépourvus de force distinctive ou assujettis au besoin de libre disposition. Un signe du domaine public n'acquiert la force distinctive que si une entreprise parvient à l'imposer comme marque dans le commerce. Ce signe devient alors susceptible de protection en faveur de cette entreprise, pour autant qu'il ne soit pas assujetti au besoin de libre disposition; dans cette dernière hypothèse, il demeure exclu de la protection légale. Les signes indispensables à tous les concurrents sont soumis à un besoin de libre disposition absolu; pour d'autres signes, selon que ce besoin est plus ou moins intense, les exigences dont dépend le caractère de marque imposée dans le commerce, telles que l'ancienneté de l'usage, sont plus ou moins sévères (Lucas David, Commentaire bâlois, 2e éd., n. 38 et 40 ad art. 2 LPM; Willi, op. cit., n. 34, 153, 156 et 164 ad art. 2 LPM; Arnet, op. cit. p. 830 et ss; Jürg Müller, Unterscheidungskraft, Freihaltebedürfnis, Verkehrsdurchsetzung, in Marke und Marketing, Berne 1990, p. 205 ss; Eugen Marbach, Markenrecht, in Schweizerisches Immaterialgüter- und Wettbewerbsrecht, vol. III, Bâle 1996, p. 33 ss, 54 ss).
Les signes du domaine public sont généralement répartis en trois ou quatre catégories: il s'agit d'abord des signes banals ou communs, soit les chiffres ou lettres isolés, les couleurs ou formes géométriques simples; un autre groupe est constitué des signes descriptifs et des désignations génériques, c'est-à-dire les références à la nature, aux propriétés, à la composition ou à l'emploi d'un produit; le troisième est celui des signes libres ou dégénérés, soit ceux qui, distinctifs à l'époque de leur création, sont devenus des désignations génériques en raison d'un usage généralisé; il y a enfin les indications géographiques (Marbach, op. cit. p. 33; Kamen Troller, Précis du droit suisse des biens immatériels (...), Bâle 2001, p. 97; Arnet, op. cit. p. 830; Müller, op. cit. p. 205; <ref-ruling> consid. 2a p. 172).
4.2 Les signes libres, par définition, ont perdu leur force distinctive et ils ne peuvent guère la recouvrer; la question du besoin de libre disposition ne se pose donc pas à leur sujet. Ainsi, en 1988, la locution "Eile mit Weile" (hâte-toi lentement) était un signe libre pour des jeux et jouets; elle s'était imposée dans le commerce comme désignation générique et elle n'avait plus de force distinctive en faveur d'une entreprise en particulier (<ref-ruling> consid. 3 p. 174; voir aussi <ref-ruling> consid. 3.1 p. 116).
Pour les signes descriptifs et les désignations génériques, la jurisprudence reconnaît le besoin de libre disposition pour les expressions attribuant certaines qualités à la marchandise, telles que, en français ou transposées dans cette langue, beau, bel, belle, super, bon, fin, pour autant que ces désignations soient descriptives en relation avec le produit concerné (<ref-ruling> consid. 1 p. 251; voir aussi <ref-ruling> consid. 1.5 p. 450; <ref-ruling> consid. 2b/aa p. 166). Dans l'arrêt ATF 64 II 244, le Tribunal fédéral a reconnu un besoin de libre disposition absolu pour les désignations telles que pain, chaussure, vêtement, laine, coton; il a toutefois admis, à titre de marque imposée dans le commerce, le signe "Wollen-Keller" composé de l'une d'elles et d'un patronyme très courant (consid. 3 p. 251). Le mot descriptif "touring" a été jugé librement disponible pour tous les concurrents, donc absolument exclu de la protection légale, dans le domaine des fournitures ou services concernant l'automobile et les voyages en automobile (<ref-ruling> consid. 2b p. 203). L'expression "trois plants", destinée à des vins, était descriptive; la question du besoin de libre disposition fut laissée indécise parce que, de toute manière, l'expression ne s'était pas imposée comme marque (<ref-ruling> consid. 2b p. 225 ss).
Le jugement attaqué mentionne plusieurs de ces précédents et, en outre, d'autres cas où un besoin de libre disposition n'a pas été envisagé. Ainsi, la marque "yeni raki" (vieux raki), descriptive en langue turque, était éventuellement susceptible de protection en vertu du droit international, selon sa notoriété dans le milieu concerné en Suisse (<ref-ruling> consid. 3c p. 151). La protection obtenue dans certains Etats européens pour "masterpiece" (chef d'oeuvre), descriptif en anglais, ne permettait pas de revendiquer un monopole en Suisse (<ref-ruling>). Enfin, l'indication géographique "Appenzeller" a été reconnue à titre de marque imposée (<ref-ruling> consid. 1 p. 443).
Le besoin de libre disposition n'a pas toujours été clairement distingué de l'absence de force distinctive. Quoi qu'il en soit, contrairement à l'opinion des précédents juges, la jurisprudence relative aux signes libres, aux signes descriptifs ou aux indications géographiques ne permet pas de retenir un besoin de libre disposition absolu pour l'emballage en forme de tube étroit.
4.3 Selon plusieurs auteurs, les signes banals sont l'objet d'un emploi indispensable dans le commerce et ils sont donc assujettis au besoin de libre disposition; cependant, on n'exclut pas rigoureusement qu'une éventuelle utilisation à titre de marque, imposée dans le commerce, puisse être prise en considération (Müller, op. cit. p. 206; Willi, op. cit. n. 148 à 151, 156 et 157 ad art. 2 LPM; David, op. cit. n. 31 et 34 ad art. 2 LPM; Marbach, op. cit. p. 49 ss).
Le cas échéant, c'est en tenant compte du contexte de l'affaire que le Tribunal fédéral constate l'assujettissement d'un signe banal à un besoin de libre disposition absolu, sur lequel une utilisation imposée à titre de marque ne peut en aucun cas prévaloir; à lui seul, le caractère intrinsèquement banal du signe concerné n'est pas décisif. Par exemple, la marque verbale "red & white" était susceptible de protection alors même que les couleurs fondamentales doivent demeurer librement disponibles (<ref-ruling> consid. 2a p. 270). Destinée à des cigarettes, cette marque n'était pas descriptive, cela également si les couleurs indiquées figuraient sur l'emballage (consid. 3b p. 274). De même, la couleur rouge et la forme géométrique simple d'un anneau sont l'une et l'autre banales et librement disponibles; néanmoins, la marque verbale "rotring" était valable pour de l'outillage (<ref-ruling> consid. 2d p. 248). Le signe verbal "duo" était descriptif pour des jeux et jeux de société et il devait rester librement disponible; l'hypothèse d'une utilisation imposée à titre de marque a toutefois été réservée (<ref-ruling> consid. 2b et c p. 182). Au sujet du signe figuratif consistant dans un petit rectangle rouge à apposer sur des pantalons, le Tribunal fédéral a jugé que le rectangle et le rouge sont l'un et l'autre des signes banals et que leur combinaison était elle-même banale; l'exploitante n'était pas parvenue à prouver une utilisation imposée à titre de marque et le besoin de libre disposition n'a pas été examiné (arrêt A.536/1982 du 30 novembre 1982, publié in RSPI 1984 p. 120, consid. 3 et 5).
En ce qui concerne spécialement les formes banales, le Tribunal fédéral a admis qu'une marque de forme, dotée de la force distinctive et donc susceptible de protection légale, peut éventuellement être créée par la combinaison d'éléments géométriquement simples qui sont individuellement dépourvus de cette force; la protection est cependant exclue lorsque le résultat de la combinaison coïncide avec la forme propre du produit (<ref-ruling> consid. 3b et c p. 310; voir aussi <ref-ruling> consid. 2.3 in fine p. 518). Cette forme-ci est assujettie au besoin de libre disposition (consid. 2 ci-dessus). La Commission fédérale de recours en matière de propriété intellectuelle a jugé que le parallélépipède rectangle, dont une entreprise voulait le monopole pour le conditionnement du beurre et des préparations au beurre, est une forme géométrique banale et soumise au besoin de libre disposition absolu. Il en résultait que la preuve de l'imposition dans le commerce ne pouvait pas être apportée. Ce cas n'a pas été examiné au regard de l'art. 2 let. b LPM (décision du 7 décembre 1999 "Buttermödeli"; sic! 2/2000 p. 101).
4.4 L'assujettissement d'un signe à un besoin de libre disposition absolu, sur lequel une utilisation imposée à titre de marque ne peut en aucun cas prévaloir, ne peut être retenu que si l'emploi du signe concerné est nécessaire dans le commerce. Cette condition ne peut pas être examinée de façon générale pour certains signes mais seulement en relation avec les produits ou services auxquels ils sont destinés. On doit sans doute envisager que, parmi les signes banals, certains se révéleront indispensables aux besoins du commerce dans presque n'importe quel contexte. L'aptitude à constituer une marque valable ne peut néanmoins pas être déniée en tout état de cause pour des signes paraissant au premier abord banals, quand, dans un contexte spécifique, ces signes ne sont pas nécessaires au commerce compte tenu qu'ils ne sont pas généralement utilisés et qu'ils peuvent être remplacés par de nombreux signes équivalents. Le caractère banal d'un signe n'autorise pas à conclure, indépendamment du contexte dans lequel ce signe est utilisé et pour lequel la protection est requise, qu'il doit demeurer librement disponible pour le commerce sans égard à la force distinctive qu'il a pu acquérir. L'existence d'un besoin de libre disposition absolu pour les formes banales, auquel une forme déterminée serait éventuellement assujettie alors qu'elle ne constitue pas la forme même du produit et qu'elle n'est pas non plus techniquement nécessaire, besoin qui excéderait ainsi celui régi par l'art. 2 let. b LPM, est donc douteuse.
Quoi qu'il en soit, en l'occurrence, un besoin de libre disposition absolu ne peut pas être retenu. Le cylindre ou tube étroit peut bien sûr être considéré comme une forme géométrique fondamentale. Il faut cependant prendre en considération qu'à la différence d'une sphère ou d'un cube, cette forme n'a pas de proportions fixes; celles-ci, de même que les dimensions absolues, sont indéterminées. Les proportions varient d'après le rapport du diamètre à la longueur, or ces deux caractéristiques peuvent être librement choisies. Le choix des proportions influence l'apparence du cylindre, de sorte que leur modification aboutit à la création de formes différentes. Dans le commerce des pastilles ou dragées de chocolat, des proportions particulières ne paraissent pas nécessaires. La demanderesse n'est donc pas fondée à prétendre que la marque litigieuse lui interdira l'emploi de toute forme cylindrique pour l'emballage des confiseries ou sucreries. La forme à examiner ici, exclusivement, n'est pas généralement utilisée pour l'emballage du produit concerné et il existe, à cette fin, un grand nombre d'autres solutions, réalisables à partir de formes fondamentales différentes ou de proportions différentes. Contrairement à l'opinion des précédents juges, le caractère originellement banal de la forme cylindrique litigieuse, dont les proportions sont toutefois spécifiées, n'entraîne donc pas un besoin de libre disposition absolu. Il est ainsi possible d'apporter, le cas échéant, la preuve que cette forme est une marque imposée dans le commerce aux termes de l'art. 2 let. a LPM.
5. Dans le cadre du recours en réforme, le Tribunal fédéral applique les critères prescrits par le droit fédéral pour déterminer si, dans le commerce, le signe en cause s'est imposé à titre de marque. Il statue sur la base des constatations de fait de la juridiction cantonale, sous réserve des cas - qui ne concernent pas la présente affaire - d'inadvertance manifeste ou de violation des règles de droit fédéral en matière de preuve (art. 43 et 63 OJ; <ref-ruling> consid. 1 p. 330). Le Tribunal fédéral est ainsi lié par les constatations de l'arrêt attaqué relatives aux circonstances que la défenderesse invoque pour établir le caractère de marque imposée, tandis qu'il vérifie librement si, à partir de ces constatations, la juridiction cantonale a correctement appliqué le droit.
6. Un signe s'est imposé dans le commerce à titre de marque dès le moment où une part importante des destinataires du produit ou des services concernés le perçoivent comme une référence à une entreprise déterminée. Il n'est pas nécessaire que celle-ci soit nommément connue mais le signe doit être assimilé à une marque dans toute la Suisse. Pour les marques de forme comme pour les signes verbaux ou figuratifs, le caractère de marque imposée peut être constaté sur la base de faits qui, selon l'expérience, autorisent des déductions relatives à la perception du signe dans le public. De tels faits consistent notamment dans un volume d'affaires très important et réalisé au cours d'une longue période avec le signe en cause, ou dans des efforts publicitaires intenses. Il est aussi possible de déterminer directement, par un sondage représentatif dans le public visé, si un mot, une figure ou une forme y est perçu comme la marque de produits ou de services particuliers (<ref-ruling> consid. 3.1 p. 332, avec références à de nombreux auteurs; voir aussi <ref-ruling> consid. 1.2 p. 444; <ref-ruling> consid. 2 p. 35).
La juridiction cantonale a constaté que les pastilles de chocolat "smarties" sont vendue en Suisse depuis 1959, en particulier dans les kiosques et les centres commerciaux, dans des tubes de 40 g ou de 150 g. Un volume de 500 t a ainsi été écoulé en 1999; de 1990 à 1999, le volume annuel moyen s'établit à 450 t. Les tubes sont l'objet d'une publicité intense depuis des décennies, notamment à la télévision; ils sont constamment présentés avec des couvercles de couleurs variées, l'inscription "smarties" et l'image de pastilles multicolores. Ces réclames sont diffusées aussi en Suisse.
Par ailleurs, selon les mêmes constatations, la défenderesse a chargé l'Institut MIS Trend SA, à Lausanne, de deux études consacrées à la notoriété des tubes de "smarties". A cette fin, des sondages furent exécutés dans cette ville en 2000 et en 2002, respectivement auprès de 261 et 279 personnes. Les sondeurs ont présenté aux participants un tube de "smarties" dont les inscriptions et illustrations étaient masquées. Le tube utilisé en 2000 était pourvu d'un couvercle coloré tandis que celui de 2002 avait un couvercle fardé de blanc. 82% des personnes interrogées en 2000 et 62% de celles interrogées en 2002 ont reconnu d'emblée l'emballage des "smarties". Le taux des réponses exactes s'est élevé, respectivement, à 90% et 82% après que les participants qui n'avaient pas reconnu le tube eurent appris que celui-ci contenait des pastilles de chocolat enrobées de sucre.
7. En dépit de ces faits, la juridiction cantonale retient divers motifs de dénier à la forme litigieuse le caractère de marque imposée. Là encore, son appréciation ne peut pas être suivie.
7.1 L'un de ces motifs est tiré du fait que pendant les trente-cinq années précédant le dépôt de la marque de forme en Suisse, l'emballage utilisé par la défenderesse n'était pas un tube vierge et incolore; il s'agissait au contraire d'un tube pourvu des signes "smarties" et "Nestlé", et décoré d'une illustration montrant les pastilles multicolores.
Cet argument méconnaît que la protection légale est requise uniquement pour la forme de l'emballage. Le jugement indique les mensurations des tubes de 40 et 150 g mais il n'en ressort pas qu'indépendamment de toute inscription ou ornement, la forme enregistrée ne correspondrait pas à celle effectivement utilisée. Il est vrai qu'un volume d'affaires important et une publicité intense ne sont aptes à établir l'imposition d'un signe à titre de marque que s'il n'existe pas d'interférence entre ce signe et d'autres marques ou signes que l'entreprise aurait utilisés simultanément et spécialement pour le même produit ou service. En l'occurrence, il y avait interférence entre la forme du tube, qui est le signe à trois dimensions présentement litigieux, et certains des signes verbaux ou figuratifs apposés sur cet emballage. Les sondages ont cependant été réalisés dans le but d'évaluer directement l'impact de la forme seule, indépendamment de tout autre signe, dans le public et pour le produit concerné. La demanderesse conteste la méthode adoptée à cette fin, de sorte que les sondages ne sont, à son avis, pas représentatifs, et les précédents juges ne se sont pas prononcés à ce sujet. Si la méthode était appropriée et qu'une part importante des personnes interrogées ont identifié la forme pure au produit de la défenderesse, on ne peut pas dénier à celle-ci la protection légale au motif qu'elle n'utilise pas la forme sans adjonction de signes supplémentaires. Pour autant que la méthode soit adéquate, les sondages peuvent aboutir à des constatations concluantes au sujet du produit éventuellement associé, dans le public, à la forme du tube étroit; de ce point de vue, c'est à tort que la juridiction cantonale ne prend pas ces enquêtes en considération.
7.2 Celle-ci retient encore que des producteurs autres que la défenderesse commercialisent eux aussi des confiseries, sucreries ou produits au chocolat dans des emballages en forme de tube étroit. Ce raisonnement ne correspond pas non plus aux critères du droit fédéral concernant le caractère de marque imposée dans le commerce et il ne tient pas compte des résultats obtenus par les sondages. Il faut déterminer si la forme de tube étroit est perçue, dans le public, comme une référence à l'entreprise de la défenderesse pour le produit concerné. A ce sujet, le volume d'affaires important et la publicité intense réalisés par elle, avec un emballage en forme de tube étroit, ne constituent qu'un simple indice de la transformation de cette forme, à l'origine banale, en un signe distinctif. L'utilisation de formes semblables pour des produits semblables, par des concurrents de la défenderesse, peut sans doute infirmer cet indice. Ce qui est toutefois décisif, c'est seulement ce que les destinataires du produit associent réellement à la forme en cause. Si un sondage concluant, par rapport aux personnes interrogées et à la méthode employée, mène à constater que les destinataires assimilent réellement la forme du tube étroit au produit de la défenderesse, cette forme s'est imposée comme marque aux termes de l'art. 2 let. a LPM. L'utilisation sporadique de signes semblables, par des concurrents, est alors inapte à démentir cette constatation car celle-ci n'est pas déduite du volume d'affaires important et de la publicité intense; elle résulte au contraire d'une élucidation directe du sens reconnu par le public à la forme en cause, en relation avec un produit déterminé.
La demanderesse se réfère vainement à la jurisprudence selon laquelle le caractère de marque imposée d'indications géographiques peut être reconnu à la suite d'un usage exclusif et prolongé du signe concerné (<ref-ruling> consid. 2 p. 274 in medio; voir aussi <ref-ruling> consid. 3a p. 324/325). Contrairement à l'argumentation présentée, cela ne signifie pas que l'acquisition de la force distinctive, pour un signe appartenant au domaine public, ne puisse jamais être reconnue qu'à la suite d'un usage exclusif. En tant que la protection légale a été déniée au motif que plusieurs concurrents avaient fait usage du signe concerné, cela ne concernait que l'hypothèse où l'un d'eux, revendiquant cette protection, prétendait établir le caractère de marque imposée sur la base d'indices tels que le volume d'affaires important ou la publicité intense.
7.3 Selon le jugement attaqué, les sondages effectués par l'Institut MIS Trend SA, pour le compte de la défenderesse, sont inaptes à établir que la forme litigieuse se soit imposée comme marque dans toute la Suisse. Exécutés dans une seule des trois régions linguistiques du pays, soit la Suisse romande, ils ne sont tenus pour concluants, le cas échéant, que pour cette région exclusivement. Cette appréciation est fondée sur un précédent qui concernait un signe verbal imposé comme marque seulement dans le canton du Tessin (ATF <ref-ruling> consid. 2 p. 35).
Les signes verbaux sont fréquemment compris - et aussi énoncés - de façon différente dans chacune des régions linguistiques du pays. En revanche, les signes figuratifs et les formes ne sont pas perçus de façon différente selon la langue des destinataires et les régions linguistiques où on les exploite. Si le produit revêtu du signe figuratif concerné, ou conditionné dans la forme constitutive du signe, est commercialisé de la même manière et soutenu par une publicité équivalente dans toute la Suisse, il n'est pas nécessaire que la force distinctive du signe soit établie séparément dans chaque région linguistique.
Il ne ressort pas du jugement que les 450 t de "smarties" écoulées chaque année, en moyenne, soient vendues surtout en Suisse romande. Il n'y est pas non plus constaté que la publicité faite pour ce produit soit concentrée sur cette région en particulier. Dans ces conditions, la juridiction cantonale applique incorrectement la notion de marque imposée dans le commerce, en tant qu'elle assimile les signes à trois dimensions, ou figuratifs, aux signes verbaux, et qu'elle tient la langue des destinataires pour importante aussi afin d'élucider la force distinctive des signes à trois dimensions ou figuratifs. Si les sondages ont été effectués selon une méthode appropriée et qu'il n'existe pas de différences importantes, selon les régions du pays, dans la commercialisation des "smarties", ni dans l'effort publicitaire accompli pour ce produit, les résultats de ces enquêtes doivent être reconnus comme pertinents aussi à l'égard de la Suisse alémanique et de la Suisse italophone.
7.4 Le signe litigieux est une forme géométrique banale. En comparaison avec d'autres signes plus élaborés, celui qui prétend l'imposer comme marque a plus de difficulté à obtenir que les destinataires l'associent à son produit et gardent, ensuite, le souvenir de cette association. Conformément à l'opinion des premiers juges, en raison de l'extrême banalité de la forme en cause, il se justifie donc de soumettre à des exigences élevées la preuve de son caractère de marque imposée dans le commerce (<ref-ruling> consid. 3.4 p. 333).
Lors des sondages, plus de 60% des personnes interrogées ont reconnu d'elles-mêmes, et sans qu'on leur fournît aucun indice, l'emballage des "smarties" dans la forme neutre qui leur était présentée. Le taux excédait 70% à la deuxième interrogation qui était accompagnée, elle, d'une aide à la réponse. Au regard de ces résultats, nonobstant la banalité de la forme cylindrique étroite, la juridiction cantonale retient à tort que lesdits résultats devraient être jugés insuffisants même si les sondages satisfaisaient aux exigences méthodologiques à respecter.
8. Savoir si ces exigences-ci ont été respectées est une question décisive qu'il importe de résoudre. Le Tribunal cantonal l'ayant laissée indécise, il s'impose d'annuler le jugement attaqué et de lui renvoyer la cause. Il lui appartiendra d'examiner, au besoin après complètement des constatations de fait, la validité des sondages du point de vue de la méthode appliquée; il prononcera alors un nouveau jugement sur la validité ou la nullité de la marque de forme n° 416'341. Lors de ce nouveau jugement, il faudra garder à l'esprit qu'un sondage correctement conçu et exécuté constitue le moyen le plus sûr d'élucider la perception d'un signe dans le public visé. Il faudra cependant aussi tenir compte des indices classiques à tirer du volume d'affaires et de la publicité réalisés par la défenderesse avec le signe concerné. Enfin, on prendra en considération que l'Institut fédéral de la propriété intellectuelle, par l'enregistrement de la marque avec la mention de "marque imposée", a reconnu que la défenderesse avait rendu vraisemblable la situation de fait correspondante (David, commentaire de l'<ref-ruling>, publié in PJA 2004 p. 1429 ss, ch. 4 p. 1431).
9. Le recours en réforme est ainsi admis conformément aux conclusions subsidiaires de la défenderesse. A titre de partie qui succombe, la demanderesse doit acquitter l'émolument judiciaire et les dépens à allouer à la partie qui obtient gain de cause.

Le Tribunal fédéral prononce:
1. Le recours est partiellement admis, le jugement attaqué est annulé et la cause est renvoyée au Tribunal cantonal pour nouveau jugement conformément aux considérants.
2. La demanderesse acquittera un émolument judiciaire de 15'000 fr.
3. La demanderesse acquittera une indemnité de 17'000 fr. à verser à la défenderesse à titre de dépens.
4. Le présent arrêt est communiqué en copie aux mandataires des parties et au Tribunal cantonal du canton de Vaud.
Lausanne, le 10 décembre 2004
Au nom de la Ire Cour civile
du Tribunal fédéral suisse
Le président: Le greffier: