對於所有從事Computor Graphics及Visual Effects研究工作的人來說，作品可以入選SIGGRAPH，除了是一個榮譽外，亦是向世界宣佈其成果的一個機會。今次我們很榮幸可以邀請到憑著研發實時虛擬水墨而成功入選了SIGGRAPH 2005的本地學者Nelson Chu，向各讀者剖白他研究多年的心血及個人的心路歷程。同時我們亦希望各讀者在閱讀完此篇訪問後，會對這些背後默默地進行研究的工作人員有更深入的了解。 Nelson Chu畢業於香港科技大學計算機科學系。Nelson在大學內一直從事中國毛筆水墨的CG研究，並在2002年北京舉行的Pacific Graphics上首次發表了其有關其虛擬毛筆的論文，而其論文於04年間亦被刊登於IEEE Computer Graphics and Applications期刊之上。之後他的研究工作並沒有停頓下來，繼續專心研究虛擬毛筆及水墨的混合應用。他的論文MoXi: Real-Time Ink Dispersion in Absorbent Paper於2005年正式發表，並入選了ACM Transactions on Graphics (SIGGRAPH 2005 issue) 。

(CGvisual=CGV)
CGV:首先恭喜你的論文入選了Siggraph 2005!
Nelson:謝謝。

CGV:請講解一下你的工作?
Nelson:在進行虛擬毛筆的研發時，我一直都是在香港科技大學計算機科學系裡的Vision & Graphics Lab內工作，職位是RA(Research Assistant/研究助理)，在研究室裡約有廿五位同事/研究生。

CGV:請簡介一下你之前在大學時修讀的科目及任何有關課程?
Nelson:我在科大本科生時是修讀Computer Engineering (計算機工程學)的，Computer Engineering簡單來說就是軟件和硬件的知識都學，那時我其實也希望為研究虛擬毛筆而舖路，如當我修讀一個EE(Electronic Engineering/電機工程學)課程時，也曾經嘗試利用ultrasound (超聲波)製作3D輸入裝置。

Nelson:直至完成了3年的大學課程後(編者注:Nelson以一級榮譽畢業)，我心裡仍未想過放棄研發虛擬毛筆這計劃，於是再去成為PG(Postgraduate/研究生: Master of Philosophy in Computer Science/哲學碩士（計算機科學）)，並希望可以運用這段修讀時間去進行我的研究，那時是1999年的9月。不過後來我才發現PG其實並不是想像般休閒，除了要負責TA(Teaching Assistant)的工作外，也要寫paper(論文)(編者注:Nelson的論文研究是Animating Chinese Landscape Paintings and Panoramas)，所以其實在當時，我也只有很少的時間去研發虛擬毛筆，但總算是正式開始了。

CGV:是什麼原因驅使你研究虛擬毛筆的興趣?
Nelson:大概在10年前，是我仍然就讀中學6年級的時候，當我最初開始接觸繪圖軟件Painter時，我就覺得它就算配上有壓力感應的手繪板都未能做到毛筆的效果。其實我一向都認為毛筆是個很利害的的繪圖工具，可惜市場上的繪圖系統就是沒有毛筆的模擬，原因應該是那些繪圖軟件大都是由西方人開發，而他們可能都不太了解毛筆的特性，再加上當時硬件運算速度慢，難以模擬出像由毛筆畫出的多變線條。於是在當時我就一直在想，將來可否由自己開發呢。

Nelson:不過之後我一直都未有時間去真正實行這個構思，直至在大學2、3年級的時候，我有時間便到圖書館找資料以及嘗試請教一些身邊的朋友。我還記得曾詢問過我的宿社同房，他當時是修讀土木工程的。我見他有修Structural Analysis (Computer Methods of Structural Analysis/結構性分析)的課程，便向他請教，不過他說那些分析主要是用於木材或鋼條之類，不太適合筆毛般柔軟的物料。其實當時我也忙於應付自己的課程，毛筆的研究未算得上正式開始。

CGV:完成了研究生的課程後，你如何繼續虛擬毛筆的研究?
Nelson:由於當時關於虛擬毛筆的開發還末完成，故此我的advisor (導師) Dr. Chiew-Lan Tai(戴秋蘭博士/Associate Professor of the Department of Computer Science)就為這項研究申請了經費，而我則以RA (Research Assistant)的身份繼續研究下去。

CGV:你研究虛擬毛筆的軟件名稱是什麼?
Nelson:開發初期因為只有筆的模擬，我給它取名《寫意軒》，英文則是 Bristle Studio。而在寫SIGGRAPH 2005 論文時，因為墨是主打，我便稱它為MoXi，是“墨戲”的普通話拼音。現在其實我想找一個可反映出筆墨兩者結合的新名稱。

CGV:研發時間合共用了多久?
Nelson:大約五年，首三年主要是開發虛擬毛筆的部份，之後的兩年是進行水墨的研發。

CGV:可以詳細地講解一下虛擬毛筆的整個開發過程嗎?
Nelson:在開始時我不斷尋找有關的書藉，以及閱讀其他CG研究員的paper，其實當時已經有日本、韓國、甚至本地大學的學者也做過毛筆，不過我還是希望可做到更加真實的效果。我記得大約在98年，學術界掀起了Cloth Simulation (布料模擬運算)的熱潮，我也曾經研究有關技術，但最後我覺得那些time-stepping的方法用於毛筆上並不是太適合。幸好做力學模擬的方法不只得一類，還有一大類叫Variational的方法。相比之下我覺得後者很適合用在虛擬毛筆上，於是便選用了屬Variational類的Energy Minimization方法來模擬筆毛的變形。選定了模擬方法，還要設計毛筆的結構，其實我的設計並不複雜，筆頭由毛束組成，每一毛束有一骨架，骨架外以一簡單曲面代表毛束著墨部份。設計好了，剩下的就是編寫電腦程式把它實現出來。

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