Biography   (English version)

  
主要履歷 :
學 術生活與夢想             

     黃俊堯老師在1983年取得中興大學應用數學系的學士學位後,就去盡國民義務(從軍樂), 服役於野戰砲兵部隊。一年十個月的野戰部隊生活對黃俊堯老師的日後的生活態度有很大的影響。退伍後,考上清華大學管理決策研究所 (之後更名為『資訊工程學系』)碩士班就讀,於1988年取得碩士學 位。                                                  

                                                           
 1988年赴美國開始留學生活,第一站是到馬里蘭大學(College Park校區)電機系,讀了一學期後,在美國重新申請學校,第二學期就轉至麻州州立大學(Amherst校區)電機系就讀,直到1993年7月取得博士學 位。畢業後因家庭 因素,旋即回國至淡江大學資訊工程系任教,直到2003年7月。2004年8月黃俊堯老師轉到中正大學通訊工程學系任教,開始學 術生涯的另一段路程。 因於家庭因素,2006年2月轉至台北大學資工系任教,另一段學術旅程於焉展開。

在淡江大學任教初期,黃俊堯老師的研究興趣集中在虛擬實境技術的開發,曾帶領學生開發國內第一套的3D數位手套,以及協 助行 政院勞工安全委員會衛生安全研究所設計三軸及六軸動感平台式的移動型起重機模擬器,以及步行式天車型起重機模擬器。後來由於網際 網路的應用逐漸興盛,網路遊戲及電子商務的發展日趨成熟,黃俊堯老師的研究興趣漸漸偏向網路虛擬實境技術方面,包含IEEE 1516規格之高階模擬架構(High Level Architecture)的研究,開始著手設計網路遊戲的作業平台,並思索網路虛擬實境在各領域的應用,包括軍事的網路模擬訓練、遠距教學的3D虛擬教 室、電子商務的 3D虛擬商店等。

                                                                            
在中正大學任教期間,黃俊堯老師希望將網路虛擬實境的研究帶到另一個 新的境界,也就是真實使用者與虛擬世界的結合互動,要達到此目標,兩個必要的元件必須加入網路虛擬實境技術內,那就是無線網路及內嵌式技術,整合之後的研 究議題就是所謂的 Pervasive Computing研究,誠如丹麥的Pervasive Computing Center所說的:"Pervasive computing is the next generation computing environments with information & communication technology everywhere, for everyone, at all times. ",黃俊堯老師對未來的研究目標是『讓使用者隨時隨地可以進入虛擬世界與虛擬人物或是其他使用者產生互動』。

轉至台北大學任教之後,將持續朝向結合網路虛擬實境研究與普及式計算的技術,朝向智慧型空間的研究,目標是建置一個能認 知使 用者需求的生活空間,智慧型空間能主動提供必要的協助與提示,用途上包括智慧型校園、互動式電子商場、及智慧型戰場等。  

                                                                          
                                                               黃俊堯教授近影


-> 我的學術生活與夢想- 資訊工程學 系  黃俊堯   國立台北大學 91期 校訊 (go Top)

一 、學習思維

曾有一位賢人說過:『一個人的個性會決定他的一切!』,我或許就是此句話的很好例證,我是個隨性”愛玩”的人,不是老師眼中 的好學 生,因為我不是很在乎成績,但是我很在乎我自己是否瞭解了什麼。所以從求學開始,總是很喜歡問為什麼,然後試圖找答案,但是不會很在 意將這些表現在成績上。譬如說,我不喜歡背公式,即便是後來大學考上中興大學應用數學系,我只想知道這個公式是如何導出來 的,即使是 在考試,我也不喜歡直接套公式解題,我會從題目導公式,確認自己知道此公式的原理!!可想而知,我的考試常常是題目寫不完,所以不是 一個學業表現良好的學生!!甚至曾經在大學時,修一門必修課時,因為老師的教法是拿著課本在黑板上抄公理與定理,要我們照著 背誦下 來,沒解釋為什麼,幾堂課下來,我無法忍受,就在課堂上當面離席抗議,後果當然是可想而知!!隔年重修時,我幸運的遇到一位影響我後 半輩子的老師 -- 石輝然教授。他可以將艱深的數學用簡單的幾何圖形來解釋,他在課堂上將數學定理與公理轉化成彼此有關係的圖形,所以上他的課幾乎都是在畫圈圈與線條,然後 註記數字與符號在 圖形上,神奇的是,光畫這些圖,你就可以把課本上的艱深數學定理與公理串連起來,考試時只要把這些圖畫出來,就知道如何以文字來描述 答案!!石老師讓我知道何謂『融會貫通的學習方法』,更影響我日後的學習態度 – 『知識應該是把它成為你生活的一部份,而不是僅僅訴諸於一段文字』。

石老師曾與我們聊天,談到他的求學過程,讓我體會到學習是靠毅力。石老師是高工畢業,年輕時任職於國道局,他常說,清華大學 門前的光 復路是他開的,也因為他開路到清華大學門口時,他問自己,他是否要一輩子當築路工程師?還是他應該有別的作為?那年他30歲,他毅然 放棄高薪且穩定的工程師工作,準備考試,隔年考上淡江大學數學系,畢業後出國唸博士。由於他豐富的人生閱歷,他能把艱深的數 學用淺顯 的圖形來解釋,顯見他對知識的融會貫通。

後來,在清華大學資工研究所(當年是稱為『管理決策研究所』)求學時,我很幸運的又遇到另一位具有此學養的老師 – 李家同教授,我想曾修過他演算法課程的學生,都不會否認他能夠很神奇的把複雜的演算法用簡單的比喻來解釋,他的課都是座無虛席,晚到的學生還必須站在後面 聽課。由這兩位老 師的身上我看到學習應有的態度,這也影響我日後的研究方式 -- 『科學應該是能夠以淺顯的文辭讓一般人瞭解,而非只是艱深文字的文章』,當年愛因斯坦就以淺顯的比喻來解釋相對論,更是讓人印象深刻。然而比較兩位老師的 差異。李家同老師 是位天資過人,且知道如何善用其智慧的人,而石輝然老師則是靠後天的努力與生活歷練來讓知識融入生活中。我自認為自己是屬於石老師類 型的人,所以常提醒自己要努力補強自己的不足,因此,我喜歡在我的辦公室門口貼兩張小熊維尼的招牌動作圖片,一張是它敲著自 己腦袋, 旁邊註解為:『Why, why, why?』,另一張則是它一臉認真思索的表情,旁邊註解為:『Think, think, think!』。

二 、我與電腦圖學

對於五年級初段班學資訊的人而言,可以說是見證電腦發展歷程的幸運年代,而這些經歷也影響我對電腦的看法與執著。記得當年剛 進入大學時, 並沒有所謂的個人電腦,只有工作站級電腦,所謂的上機實習,實際上是把程式用格子紙寫下來,然後連同所購買的電腦卡片交給資訊中心打字小 姐將卡片打孔,然後再將打好孔的卡片一疊整齊的交給資訊中心的櫃臺上機,等待隔日再去領取列印出來的執行結果。由於一行程式 要用掉一張卡 片,因此一個稍微複雜的程式就要用到兩三百張的卡片,每張的卡片的先後次序代表程式的執行順序,因此每當由打字小姐那邊領到打好孔的卡 片,每個人都是小心翼翼的捧到櫃臺繳交上機,我曾看到一位同學,由於一時不小心與人碰撞,整份程式卡片散落一地,當場看到他 一副欲哭無淚 的一一撿拾與比對卡片順序。此外,由於當時是與卡片形式來輸入程式,且程式編譯出來的錯誤訊息都是以代碼方式列印出來,所以當程式無法執 行時,我們就必須到資訊室查閱厚厚的原文版手冊,查出該代碼所代表的意義。因此,當年學電腦時,學到一件很重要的事,做事要 細心,寫程式 前一定要先規劃好演算法,要不然程式作業一定交不出來。
一直到大三時,才有機會碰到電腦鍵盤,那時的電腦是王安工作站,系統介面為文字型態,當時有位學長寫了一支程式,可以在電腦 螢幕上以整個 畫面方式,依序顯示一至十的阿拉伯數字,在那個年代是很不簡單的事,也讓我第一次接觸到所謂的電腦繪圖。碩士班期間才開始接觸到所謂的蘋 果電腦與個人電腦,但是還是以工作站級電腦為主要的工作平台,電腦圖學那時還算是一個剛啟蒙的階段。碩士畢業後,到了美國進 一步深造,第 一次在學校的電腦教室看到個人電腦上執行的X視窗(註:當時的微軟視窗尚未問世),頓時震撼於電腦圖學的效果。

在美國求學期間,原本也是要延續碩士班論文,繼續朝向積體電路測試的方向研究,但因緣際會的轉到電腦圖學的領域,也因此開始 我的學術不歸 路。1993年學成回國後立即到淡江大學任教,國內的電腦圖學那時剛剛起步,也是3D動畫與虛擬實境研究最輝煌的一段時光,當時在幾部有 關虛擬實境技術的電影引導下,例如割草人(Lawnmower man)與桃色機密(Disclosure),興起人們對於虛擬實境的好奇與興趣,我也恭逢其盛的加入這股潮流。所謂的虛擬實境系統,就是以特殊的輸入與 輸出裝備(不同於 現在的鍵盤與螢幕)來讓一般人使用電腦,簡單的說,就是希望讓使用者以最自然的手勢與動作來操控電腦,且將螢幕掛在使用者正前方,讓使用 者能夠專心的看著螢幕,不受外界的影響,讓使用者能沈浸在電腦畫面所欲表示的意境,例如,如果此時電腦所展現的畫面是愛麗斯 夢遊仙境的動 畫,那使用者就會以為他就是那位愛麗斯,悠遊於仙境之中。

因此,虛擬實境技術的研究大致分成兩支,一支是發展各種輸出輸入裝置以及建置相關的系統,另一支是將此技術應用於各種領域。 由於我是個喜 歡動手實作的人,因此在1995年帶領學生設計一個能偵測手指與手部運動的數位手套,作為虛擬實境系統的輸入裝置,此手套在1996年取 得國內發明專利,並且在廠商的邀請下,參加世貿中心當年度的電腦展展示。行政院勞委會勞工安全衛生研究所在1997年也因此 找上我協助設 計訓練用的起重機模擬器,該計畫的目的是要解決起重機的訓練與考證照問題。起重機是工地上不可或缺的舉重工具,但是相對的,其危險性也很 高,操控訓練與證照的嚴格執行是一件不可忽略的工作,但是由於其器械的特殊性,訓練與考照場地難覓是其一直無法克服問題,因 此勞委會希望 以模擬方式來取代部分的訓練與考照。在此項計畫中我有機會與機械系的老師合作,讓我學到了資訊與機械結合的寶貴經驗,因為我的部分是要撰 寫整套系統的軟體程式,包括控制模擬器的機械運動平台,為了瞭解機械運動平台的動作原理,我常與工作人員蹲在機械平台邊,觀 察機械動作原 理,後來帶領學生寫控制程式時,方能順利完成模擬的運動。該計畫共完成兩套動感起重機模擬器,一套是三軸油壓式模擬器,於計畫完成後轉移 至高雄職訓局使用,另一套是六軸電動式模擬器,於計畫完成後轉移至台中職訓中心使用。

1991年是網際網路正式走向商業化的年代,全球資訊網(WWW)環境在1994年正式成形,在感受到網際網路的無國界力量 後,我在進行 虛擬實境研究的同時,也開始思考如何讓多個使用者能透過網際網路來同時進入相同的虛擬世界進行所有的社交行為,於是在1998年帶領學生 完成國內第一套與全球資訊網(WWW)環境緊密結合的多人參與虛擬實境系統,其中的網路連線的訊息傳遞技術在1998年得到 國內的發明專 利,在1999年得到美國的發明專利。在2001年,更將此系統與法文系老師合作,共同執行為期三年的教育部提升大學基礎教育計畫,建立 一套完整的遠距教學系統,不同於一般的遠距教學系統,該計畫提出以多人參與虛擬實境系統來作為課後實習系統,該計畫配合課程 製作了法國巴 黎西堤島的聖母院以及Fnac書店的場景,使得學生在上完簡報式的遠距教學課程後,可以進入此虛擬法國場景與其他同學互動練習所學的法語 課程,此項計畫在當時頗獲教育部專員的好評。

2006年2月轉到台北大學資工系任教後,很榮幸的在校長的支持下,以及電資學院詹院長與資訊中心莊主任的推薦下,讓我有機 會在台北大學 重建一套以北大三峽校園為場景的多人參與虛擬實境系統 -- 『3D虛擬校園』,隨著科技的進步,此套系統將結合Skype提供順暢的語音聊天功能,容納更多時同時上線,以及未來將與真實人物結合,讓走在路上的使用 者可以透過無線網 路與虛擬場景的人物互動。

三 、我的未來不是夢

虛擬實境技術的研究在2002年後漸漸式微,最主要的原因是一般人對此技術的期待過高,另一方面是此技術的成功應用實例只有 某些特殊領域 (例如軍警方及危險工程的訓練模擬)以及娛樂業,一般民間的成功應用幾乎是零。我也因此考慮改變研究方向,一直到2005年當我在中正大 學任教期間執行教育部的通訊科技教育改進計畫,在廣泛閱讀普及式計算(又稱為瀰漫式計算)相關論文時,才體會到,虛擬實境研 究原來是屬於 下一代電腦使用者介面的先期研究。

所謂的普及式計算(或瀰漫式計算)是在探討如何讓電腦科技如空氣般存在於我們生活周遭,隨時在我們四周主動幫服務我們,只要 看過2002 年的一部賣座電影『關鍵報告』的人,一定對於場景中男主角以手在空氣中撥動電腦畫面感到興趣,以及當他走一間百貨店,百貨店電腦立刻辨認 出他的偽裝身份。此部電影所描繪的世界就是瀰漫計算的世界,在瀰漫式計算的環境中會有一堆微電腦嵌在牆壁上、桌面上、衣服 上、生活用品 上,隨時在感應你的一舉一動,適時的為你提供服務,所以當你在使用電腦時,就不用被迫坐在電腦桌前,面對著冷硬的鍵盤與螢幕,你可以向關 鍵報告的情節,一邊走路一邊用語音及用手在空中揮動來操控電腦,周邊的電腦就像你的專屬隨身秘書亦步亦趨的在幫你紀錄與輸入 資料。一般人 聽到這裡或許覺得這是天方夜譚,但是對於研究虛擬實境介面技術的人而言,這些功能都是討論多年的議題,只是當時都是只想到應用在3D虛擬 世界內,隨著電腦科技的突飛猛進,這些早期討論的技術將可逐漸應用在日常生活了!!而我一直深信這就是未來的世界,因此來到 台北大學任教 後,我就開始積極朝向帶在身上的微電腦系統研究,或許哪一天你在校園看到我的研究生或是我穿戴著隨身電腦、頭上掛著一副奇怪的眼鏡、手上 拿著滿是按鈕的把手,在路上邊走邊喃喃自語,不要覺得奇怪,因為那是我們正在作測試實驗,或許那時我們正在透過無線網路與使 用桌上型電腦 的『3D虛擬校園』場景的玩家進行互動遊戲與聊天。

四、結語

聽完以上的一堆喃喃自語,我相信所有人都會同意我是個隨性”愛玩”的人,曾有人說過:『人生要有夢,有夢最美』,我應該也是 喜歡作夢的 人,我喜歡當個高科技的怪客。表面上我所描述的瀰漫式計算情境似乎很簡單,但是要實現此夢想需要牽涉到的技術涵蓋電腦科技所討論的所有領 域,需要許多人的努力,因此在這條夢想實現的道路上,我還有很多需要自我學習的地方,以及向別人虛心請教的地方,希望在有生 之年能看到這 個夢的實現。


English version  (go Top)

I got my Bachelor degree in Department of Apply Mathematics from National Chung-Hsing University, Taiwan, in 1983. After served my two years of military obligation, I went to Department of Computer Science, National Tsing-Hua University, Taiwan, for my Master degree in 1988.

I went US for my doctoral degree in September 1988. In 1993, I received my Ph.D. degree from Department of Electrical and Computer Engineering, University of Massachusetts, Amherst, MASS. After I earned my Ph.D. degree, I taught in Department of CS&IE, Tamkang University, TAIWAN, until July 2003. I then moved to Department of Communication Engineering at National Chung Cheng University, Min-Hsiung, Chia-Yi, Taiwan. Two years later, I transferred to Department of Computer Science and Information Engineering, National Taipei University, until now.

I was actively served as the director of Advanced Digital Research Section in the Information Processing Center, and the Executive Editor of the Tamkang Journal of Science and Engineering at Tamkang University, Taiwan, from August 2001 and July 2003.

My current research interests include Distributed Operating System for Simulator, Networked Virtual Reality System, and Pervasive Computing.