【112年臺大土木傑出校友】(EP03) 讓設計躍然紙上——視覺化軟體開發吳杰彥校友

土木二陳浩勻

於電腦科技發達的年代，運用資訊技術將繁雜的訊息簡化並清晰呈現，是所有產業的趨勢。近年來土木產業亦迎向資訊化革新，提升工程師分析與處理工程問題的效率，其中視覺化即是現在的焦點之一。本文採訪B65/R73的校友吳杰彥技師，分享他在設計土木工程圖學軟體的路上發光發熱的歷程！

受訪者介紹

吳杰彥校友在大學部就讀期間選擇朝結構組發展，奠定了結構學的基礎。攻讀碩士期間，吳校友培養程式編寫與電腦繪圖的能力，為創業的方向譜下了序曲。畢業後在顧問公司和結構設計單位工作的經歷令校友察覺臺灣土木產業對工程繪圖軟體的需求，促使吳校友投入開發鋼筋結構的繪圖軟體，取得相當亮眼的成績。時至今日，吳校友創立璟佳富科技有限公司，結合眾人的力量持續為土木產業推進資訊化的進展。

與電腦圖學的相遇

雖然大學期間曾接觸程式設計，但是真正深入學習並運用程式始於吳校友的碩士時期。當時師隨張善政指導教授，接觸到許多程式與應用課程。其中數值分析與電腦繪圖的兩門課對校友的影響最為深遠。數值分析運用多元的解題方法為微分方程、非線性方程等複雜數學問題找出有意義的解答；電腦繪圖則從程式的角度切入，解說繪圖軟體的運作與應用。前者的解題過程中時常需要程式的輔助，後者則直接展示了繪圖軟體的運作方式，都成為吳校友設計軟體的路途中不可或缺的知識基石。

踏入電腦圖學的領域:製鞋紙板的製作軟體

臺灣中部一直以來都是製鞋業發展的重要地區。在產業的國際潮流下，自動化的概念引進臺灣，製鞋使用的電腦化紙板製作設備即是啟發台灣人的事物之一。吳校友的岳父，察覺這股趨勢，在一場製鞋業的產業展覽中，吳校友與岳父參觀了美國與加拿大專門推銷紙板製作軟體的攤位。經過仔細的觀察與研究，吳校友有自信可以製作出相同功能的軟體，遂與岳父合手開發這塊充滿契機的領域。

一般來說，製鞋工廠若要接下訂單，要複製由設計方提供的樣品鞋，並提交複製品以供檢核。複製品達到設計方的品質要求方能開始量產。製鞋師傅將樣品鞋依設計拆分成原本的模板片後，另在厚紙板上繪製並切割出模板片的形狀，並重新製作一雙新的複製品做檢核用。在製鞋流程中，模板片不只作為複製檢核品用的材料而已，更是後續作為工人量產鞋子時的重要依據。因此，如果可以藉由自動化減少製作模板片的時間，將大幅降低技術困難與時間成本。

由於該軟體需要提供繪圖功能，加上吳校友初期對製鞋流程不甚瞭解，在設計軟體的途中，吳校友一邊尋找適合用於繪圖的程式函式庫 (library)並精進程式編寫能力，一邊在政府開設的鞋匠養成班學習製鞋知識，更主動向製鞋師傅請學。兩年的時光飛逝，紙板製作軟體在吳校友的努力下終於初見雛形。然而，軟體並非一推出便大受歡迎，在多次依照不同製鞋廠的試用回饋進行修正後，才逐漸獲得業界的認可。至此，吳校友成功開發人生中第一個產業繪圖軟體，一直以來的投入終於獲得回報。

吳杰彥校友於土木系309校友中心受訪時畫面

回歸土木產業:開發鋼筋結構視覺化軟體

製鞋軟體的開發在第一件成品推出後持續了數年，期間仍不斷完善、更新以滿足製鞋產業的需求。年近四十之際，吳校友逐漸從工作中獲得閒暇時間可以開闢人生的下一項挑戰。回首過往熱愛的事物，結構學浮現於腦海中。起初吳校友決定製作繪製鋼筋施工圖的軟體，然而鋼筋施工圖的繪製涉及許多工地施作流程的知識，並非吳校友所熟悉的。思索過後，校友決定從一個較為簡單，且與自己擅長的鋼筋施工圖相關題目入手，最終決定以設計分析後處理的配筋圖軟體作為起點。

一棟建築的設計完成後，接下來要依照力學的分析與計算結果配置鋼筋，然而從設計分析完成後到繪製配筋圖仍有繁複且費時的過程，儘管當時市面上已經出現功能相似的軟體，不過校友從學識與經驗判斷，該領域的軟體尚有優化空間。依照行政流程，建築配筋圖要經過有關部門(如都市發展局的科室單位)審核，確保鋼筋配置符合規範強度並保存供未來發生建築倒塌事故時調閱，檢查設計中是否存在設計者忽略的問題，政府部門審核設計圖時會要求提供設計說明書與結構計算書。因此這項軟體不但要具備輔助設計單位快速繪製配筋圖的功能，也要能夠說明配筋圖面數據之計算由來，方便提供設計單位檢討。

著手開發繪製鋼筋施工圖的軟體初期，校友走訪許多工地與營造廠，向需求端提出想法同時收集意見。儘管剛開始遭遇許多質疑，校友仍努力尋找願意分享經驗的相關人士。由於工地的鋼筋師傅工作十分忙碌，因此願意對軟體性能提供建議的師傅極為稀少。但是在校友努力不懈之下，終於成功找到一位鋼筋師傅，不但願意在上班之餘提供工地實務知識，還分享寶貴的撿料經驗。經過了多次的修正與開發，呈現鋼筋配置的梁模組終於問世且完成之初即有公司願意使用。後來依序開發出牆、柱、版等模組以及簡易算量功能，進一步完善軟體性能並提供資料加速計算過程的產生。累積了先前繪製配筋圖的軟體經驗，有效幫助了吳校友在開發繪製施工圖與料單軟體的過程。數年之後，也成立了撿料服務團隊，得以一邊累積實務經驗並同時精進軟體功能。時至今日，吳校友成立的璟佳富科技有限公司團結眾人的力量，在建築資訊模型(BIM)的領域持續為土木產業服務。

吳杰彥校友於土木系309校友中心受訪並簽名留念

結語

不論是在國際或本土領域，土木產業提早許多產業引進資訊系統展開革新。然而，這並未使土木產業在資訊化的道路上領先其他領域。除了建築資訊模型以外，虛擬實境、大數據、以及人工智能等在土木產業的應用仍等待著有志之士前來開拓。

漫漫人生路上充滿無限可能，並非只能朝著單一方向前行，家庭、學歷或工作都無法全權決定你未來的走向。吳杰彥校友於製鞋業與土木產業這兩個截然不同的專業領域打拼的歷程，即是最好的印證：把握每一個當下的機會，不停歇地精進與磨練自我，將專長與技能做最大化運用，積極尋求任何發展的可能性。

吳校友勉勵學弟妹不必把未來發展限縮在就讀科系。在他的同屆校友中，也有其他人跳脫學歷的框架，成為婦產科醫生、資訊、半導體產業工程師，甚至在美國國家航空暨太空總署(NASA)工作，負責解決投放探測車的軟著陸問題。奔往目標的路途往往顛簸且充滿未知數，唯有不停歇地學習、保持探索職涯的好奇心，才能夠開拓屬於自己的康莊大道。