理茲出演艾麗西亞，絕對不只是人情依託那麼簡單——因為雨果知道查理茲能夠勝任這個角色，而且能夠詮釋出截然不同的風采，他也期待著和查理茲的又一次對戲。
“美麗心靈”裡的其他角色也是如此，雨果絕對不是為了人情而撰寫的。
比如說威廉…帕徹，雨果是希望由萊昂納多來飾演。但事實上，在撰寫這個角色的最開始，雨果構思的物件是艾德…哈里斯——剛剛在“楚門的世界”裡飾演了克里斯托弗的演員。可是伴隨著劇本的完善和修改，雨果卻覺得萊昂納多更加適合這個角色。
威廉…帕徹是約翰…納什精神分裂症過程中，虛構出來的一個人物。在約翰的意識之中，威廉是一名聯邦特工，他找上門，是希望約翰能夠幫忙破解敵人的密碼，維護國家安全，這使得他成為了隱藏在歷史背後的幕後英雄。
這個人物的出現，絕對不是雨果莫名其妙的設定。雨果在研究了約翰的生平之後，就發現，約翰雖然從小到大都是天才，但他一直都是怪胎，始終被人們嘲笑，他也一直不屑於那些所謂的社會交際，彷佛他的世界裡就只有數學。可是在潛意識深處——就連他自己都沒有意識到的潛意識深處，他還是希望得到社會的認可。
也許不是那些“沒有知識沒有文化沒有見識”的普通人，而是那些真正能夠賞識他的能力、他的智慧、他的才華的人，他希望自己不僅僅只是一個研究數學的書呆子，他希望能夠得到社會精英層的認可，他希望能夠真正的創造出一番事業。
其實就是存在感，每一個人都需要存在感，即使是再渺小的人，也會需要自己的存在感。也許是一家之主的存在感，也許是成績優秀的存在感，也許是摯愛之人眼中全世界的存在感……又或者是像約翰這樣，在某個領域裡得到認可的存在感。
所以，雨果設定了威廉…帕徹這個角色。約翰在精神分裂症之中，虛擬出了威廉，雖然他是在威廉的強迫之下“為國家賣命”，但其實他自己是樂在其中，即使再危險，他也竭盡全力在“服從命令”，因為在潛意識深處，他渴望透過這種方式證明自己的價值——這也與現實生活中約翰…納什對於政治的寓言交相輝映，以暗喻的方式將現實的線索埋進了故事線裡。即使後來人們告訴他，這是虛構出來的人物，他也拒絕相信。
於是帕徹就具有十分鮮明的特徵，神秘、權威、強勢、理性、睿智、聰穎、狡黠，甚至可以洞察一切陰謀詭計。這就是約翰內心深處對“權威人士”的定義。
雨果原本希望由艾德…哈里斯來飾演這個角色，就是因為艾德的形象正面、高大、嚴肅，同時還帶著一絲狠絕。可是後來卻發現，艾德其實太過強勢，特別是他的演技風格完全大開大合，他可以展現出帕徹權威的一面，但卻不足以勾勒出帕徹和納什內心的糾葛。嚴格來說，其實帕徹就是納什內心的一個投影，也就是納什的一部分，而想要表現出這種聯絡，艾德就不是最佳選擇了。
後來雨果就考慮到了萊昂納多身上，一開始雨果是十分猶豫的。一來萊昂納多太過年輕，與角色相去甚遠；二來萊昂納多表演細膩有餘，卻厚度不足，在角色缺乏柺杖的情況下，他只能依靠自己的表演天賦去詮釋，所以表演節奏時好時壞，難以保持在一個穩定的平均水平。
因為威廉…帕徹這個角色，雨果反反覆覆重新構思了幾次稿子，但卻始終沒有一個清晰的頭緒。因為雨果在撰寫“美麗心靈”劇本時，就對約翰…納什的幻想角色進行了統籌設定，一個是威廉…帕徹，代表約翰的夢想，同時還是同事，是忠誠；一個是查爾斯，約翰的室友，代表約翰的友誼，同時還是朋友，是信任；一個是瑪西，查爾斯的侄女，代表約翰的親情，同時還是同病相憐的心靈維繫，是同情是柔軟是愛護。
最後則是現實生活中的艾麗西亞，代表約翰的愛情，她不僅是約翰的知音，同時也是約翰的信任、忠誠和柔軟。
所以，每一個角色的設定和個性都是截然不同的，這也是雨果需要對約翰…納什的故事進行再創作的原因——虛擬幻覺的部分，約翰始終拒絕和雨果直接交談。
後來在查爾斯、瑪西等角色都已經完善之後，雨果卻豁然開朗，他意識到，其實萊昂納多的劣勢，恰恰也是他的優勢。萊昂納多的年輕與角色格格不入，但這也與“威廉…帕徹”完全是虛擬的事實交相輝映，特別是約翰年少成名——他年僅二十一歲就創作出了博弈論，所以在他潛意識裡，同樣身為權威人物的威廉…帕徹不應該是中年人，反而是與他年齡相近卻已經功成名就的頂尖存在，