Satoshi Shiraga, spoluzakladatel a CEO Cellid – Interview Series

Satoshi Shiraga je spoluzakladatel a CEO Cellid, kde vede vizi a strategii společnosti při vývoji nejmodernějších technologií. Před založením společnosti prováděl výzkum částicové fyziky v CERN, Fermilab v USA a INFN v Itálii. Vystudoval magisterský program fyziky na Waseda University Graduate School, kde se specializoval na částicovou fyziku.

Cellid je japonská společnost, která vyvíjí pokročilé technologie rozšířené reality, včetně ultra-lehkých vlnovodných displejových modulů a prostorových rozpoznávacích motorů pro next-generation AR brýlí. Díky vlastním optickým návrhům a výrobním metodám vytváří Cellid komponenty tenké jako brýlové čočky a spolupracuje s globálními výrobci na urychlení přijetí AR hardwaru.

Co vás inspirovalo k přechodu z výzkumu částicové fyziky v CERN a Fermilab k založení Cellid v roce 2016?

Po absolvování univerzity jsem se připojil k Evropskému organizaci pro jaderný výzkum (CERN), kde jsem prováděl výzkum částicové fyziky, který vyžadoval enormní výpočetní výkon. Současně jsem探oval nejnovější vývoj v oblasti počítačové vědy. To, co mě inspirovalo, byla myšlenka aplikovat vznikající výpočetní technologie – jako jsou neuronové sítě a simulační nástroje – na reálné problémy.

Založení Cellid v roce 2016 mi poskytlo příležitost vyvinout technologii, která se stala základem naší práce. Rozpoznali jsme, že brýle s rozšířenou realitou jsou optimálním zařízením pro maximalizaci potenciálu prostorových rozpoznávacích služeb, a proto jsme je určili jako jednu z našich hlavních obchodních oblastí. Začali jsme zkoumat brýle s rozšířenou realitou jako optimální hardware pro poskytování prostorových rozpoznávacích služeb. Během našeho výzkumu jsme hovořili s inženýry a zjistili, že hardware použitý pro displej brýlí s rozšířenou realitou byl úzkým místem. Pozorováním vývoje počítačových zařízení jsme dospěli k závěru, že nositelné brýle s rozšířenou realitou se stanou další generací smartphonů. V tomto vznikajícím trhu pro nová zařízení se snažíme využít našich nejmodernějších výpočetních technologií k vedení inovací.

Jak vaše zkušenosti s výzkumu částicové fyziky v CERN ovlivnily váš přístup k návrhu displejů s rozšířenou realitou a optické simulaci v Cellid?

Mé zkušenosti s výzkumu částicové fyziky v CERN zahrnovaly práci s paralelními výpočetními systémy pro simulaci a vizualizaci komplexních fyzikálních jevů. Tato zkušenost přímo ovlivnila, jak jsme přistupovali k návrhu displejů s rozšířenou realitou a optické simulaci v Cellid.

Naše vlnovody jsou vytvářeny tvorbou difrakční optické prvku (DOE) na substrátu pomocí nano-tiskové technologie. Z tří prvků – návrhu, materiálů a výroby – jsme zodpovědní za návrh. Díky využití mé zkušenosti s vysokovýkonným výpočtem jsme vyvinuli proprietární simulační engine založený na umělých neuronových sítích, který automatizuje proces návrhu. Nejenže simuluje složení materiálu DOE a substrátu, ale také předpovídá a optimalizuje přesnost tvorby filmu a zpracování. Cellid vede nebo spolupracuje s partnery na vývoji materiálů, výrobních technologií a procesů. (Většina výroby je založena na odbornosti Cellid.)

Tato simulační workflow umožňuje rychlé a efektivní prohledávání rozsáhlých návrhových prostorů, podobně jako paralelní simulace, které jsem prováděl v částicové fyzice. Jakmile dokončíme návrh, spolupracujeme s partnery na materiálech a výrobě, abychom jej uvedli do výroby.

Jakou roli hraje umělá inteligence v Cellid – na straně uživatelského rozhraní a ve vývoji optického designu a výroby?

Cellid využívá umělou inteligenci maximálně pro obě tyto oblasti. Pro zlepšení uživatelského rozhraní využíváme umělou inteligenci k umožnění prostorového rozpoznání, prezentaci informací v reálném čase a intuitivní ovladatelnosti.

Při návrhu a výrobě aplikujeme umělou inteligenci na optickou simulaci a optimalizaci procesů, a na podporu stability kvality ve velkém měřítku – což nám pomáhá navrhnout a vyrobit vlnovody a optiku, které jsou tenké, lehké a energeticky efektivní pro brýle.

Tyto dvě role umělé inteligence nejsou přímo propojeny, ale obě jsou nezbytné pro mainstreamový přijetí: umělá inteligence založená na návrhu činí brýle s rozšířenou realitou nositelnými; umělá inteligence poháněná uživatelským rozhraním je činí užitečnými.

Jaké jsou některé reálné příklady bezproblémového použití rozšířené reality, které jsou umožněny SDK Cellid?

Soustředíme se na hmotné, každodenní použití, kde brýle s rozšířenou realitou mohou přidat skutečnou hodnotu:

Projekt King Salmon – Podpora vzdálené práce ve stavebnictví a městské správě: V projektu King Salmon v Tokiu se Cellid spojil se Shibuya Ward, aby otestoval brýle s rozšířenou realitou pro vzdálenou kontrolu kvality ve stavebnictví a místních vládních prostředích. Pracovníci nosili lehké brýle s rozšířenou realitou Cellid (používající referenční design). Používání referenčního designu zlepšilo provoz na staveništi, umožnilo vzdálený dohled, komunikaci v reálném čase a přesné kontroly materiálů. Pro dohled mohli manažeři a specialisté sledovat pokrok, poskytovat instrukce a konzultovat stavební metody bez toho, aby museli být na místě. Brýle také zobrazovaly podrobnosti objednávky, což umožňovalo přímé srovnání s dodanými položkami a rychlé zjištění nesrovnalostí. Komunikace na místě se zlepšila díky bezproblémové komunikaci mezi personálem a vzdálenými odborníky, což zajišťovalo okamžitou zpětnou vazbu a vedení.

Pilot projektu Convenience Store – Chytrý nákupní zážitek: Ve spolupráci se světově známým convenience store v Japonsku a SMBC Group provedl Cellid test v reálném obchodě, aby demonstroval nákupní zážitek pomocí brýlí s rozšířenou realitou. Více než 300 účastníků se zúčastnilo testu, který zahrnoval automatické rozpoznání produktů, personalizovaná doporučení založená na položkách přidáných do nákupního košíku (včetně zobrazení slev a směrů k poloze produktu) a platby prostřednictvím brýlí s rozšířenou realitou.

Projekt CREST Medical AR – Validace brýlí s rozšířenou realitou pro lékařské použití: Používáním brýlí s rozšířenou realitou v klinických prostředích tento projekt provádí demonstrační experimenty na klinických místech, aby vyhodnotil metody zobrazení, které poskytují životně důležité informace klinickým pracovníkům během procedur a zvětšují obrázky léčebných oblastí. Zjištění z těchto studií informují o aplikaci softwaru a metodách rozhraní pro praktické lékařské pracovní postupy. Práce je součástí japonského víceletého programu JST CREST („Realizace lékařských brýlí s rozšířenou realitou pomocí metamateriálové technologie“, FY2024–2029; grant JPMJCR24R1), konsorcia s Institute of Science Tokyo, Cellid a Mitsui Chemicals, který zahrnuje vývoj materiálů, optický design, zavedení výrobního procesu, implementaci aplikací a klinické ověření.

Cellid přispívá svou odborností v oblasti optické simulace, návrhu vlnovodů a softwarového vývoje k vytvoření ultra-lehkých brýlí s rozšířenou realitou vhodné pro klinická prostředí. Projekt zahrnuje klinické ověření se surgery, aby vyhodnotil metody zobrazení, které podporují, ale nebrání, lékařským procedurám. Testování prototypů bude informovat o optickém designu a uživatelské rozhraní na základě zpětné vazby z reálných chirurgických zásahů.

Tyto příklady demonstrují, jak hardware a SDK Cellid poskytují pragmatickou, denní hodnotu – zlepšují efektivitu, rozhodování a uživatelský zážitek v obou maloobchodních a pracovních prostředích.

Jak se vaše proprietární plastové vlnovody srovnávají s tradičními skleněnými alternativami z hlediska hmotnosti, výkonu a pohodlí?

V Cellid vyvíjíme jak plastové, tak skleněné vlnovody, abychom pokryli různé použití rozšířené reality. Naše plastové vlnovody jsou výrazně lehčí než skleněné, přibližně 5 gramů na monokulární jednotku oproti 8,2 gramům pro sklo. Tato snížená hmotnost přispívá k celkovému nošení a pohodlí pro denní použití.

Při pilotních hodnoceních naše plastové vlnovody – s úhlem pohledu 30° – získaly pozitivní zpětnou vazbu od uživatelů. Při tomto úhlu pohledu je optický výkon mezi plastem a sklem srovnatelný.

Odolnost je další výhodou plastu. Vlnovody Cellid prošly oběma americkými a japonskými testy na dopad pro brýle bez prasknutí. Na rozdíl od toho sklo obvykle vyžaduje další vyztužení, aby splňovalo podobné bezpečnostní standardy. To je evidentní z faktu, že běžné brýlové čočky jsou vyrobeny z plastu.

Zatímco plast je vhodný pro mnoho každodenních použití, kde jsou vyžadována kompaktní a lehká zařízení s rozšířenou realitou, sklo stále nabízí výhody v některých scénářích, jako jsou průmyslová prostředí, kde je kladen větší důraz na vyšší optickou čistotu. Nabízením obou materiálů může Cellid řešit různé použití a urychlit přijetí brýlí s rozšířenou realitou.

Jaké byly největší inženýrské nebo materiálově-technické výzvy při integraci těchto komponent do nositelné formy?

Klíčovou výzvou bylo zmenšení a umístění do stylové formy brýlí bez kompromisů. Museli jsme přehodnotit, jak optické prvky, jako jsou vlnovody a projektory, mohou být zmenšeny bez degradace výkonu. Materiály musely být tenké, ale zároveň odolné, opticky efektivní, ale zároveň vyráběné ve velkém měřítku. Kromě toho vývoj specializovaných materiálů pro vlnovod a proprietární výrobní proces mohl představovat výzvy. Řešení všech těchto faktorů vyžadovalo těsnou integraci mezi simulací a výrobou.

Můžete nás provést, jak funguje vaše simulační platforma a jak snižuje dobu iterace a výrobní náklady?

V Cellid hraje simulace kritickou roli při urychlení vývoje a snižování nákladů na uvádění hardwaru s rozšířenou realitou na trh. Používáme proprietární nástroje k hodnocení složitých optických komponent – jako jsou vlnovody, difrakční optické prvky, pryskyřice a povlaky – předtím, než jsou vytvořeny fyzické prototypy. Simulací, jak tyto materiály fungují za různých podmínek, můžeme optimalizovat pro čistotu, úhel pohledu a efektivitu již v rané fázi návrhu. To pomáhá minimalizovat závislost na metodě pokus-omyl a zkracuje dobu iterace a výrobní náklady.

Jaké funkce nabízí SDK Cellid vývojářům a co je dále na roadmapě?

Cellid poskytuje SDK pro import kamerou rozpoznaných obrazů, zobrazení obrazů s rozšířenou realitou ve specifických prostorech, zobrazení dat z aplikací smartphone a ovládání hardwaru implementovaného v brýlích s rozšířenou realitou, jako jsou mikrofony a reproduktory. Kromě toho SDK Cellid pro referenční design zahrnuje API pro generativní umělou inteligenci, která umožňuje její použití v širokém spektru použití. Například pomocí referenčního designu můžete požádat o instrukce, jak používat zařízení před vámi, a zařízení může být automaticky rozpoznáno a zobrazeny instrukce. Kromě toho lze registrovat obsah k AR značkám, aby bylo možné rozpoznat AR značky a zobrazit obsah v reálném prostoru, což umožňuje uživatelům okamžitě zkontrolovat manuály zařízení a další bezdotykové informace. Kromě toho jsou plánovány další funkce, jako je sledování očí a rozpoznání gest.

Tyto úsilí jsou zaměřena na umožnění rychlejšího vývoje, širší kompatibility zařízení a těsnějšího propojení mezi výkonem hardwaru a odezvou softwaru – všechna kritická pro dodání next-generation brýlí s rozšířenou realitou. Jako vývojář brýlí s rozšířenou realitou a prostorového rozpoznání je Cellid jedinečně positionován, aby poskytoval prostředí, které zahrnuje SDK pro rychlý vývoj aplikací vhodné pro brýle s rozšířenou realitou.

Které odvětví jsou vám nejbližší a proč jsou nejlépe vhodné pro brzké nasazení rozšířené reality?

Trh s brýlemi s rozšířenou realitou je目前 ve svých počátcích, s přijetím poháněným praktickými aplikacemi pro zobrazení informací, jako jsou oznámení, aktualizace počasí, překlady a integrace s generativní umělou inteligencí. V těchto případech jsou očekávány malé, lehké zařízení, které mohou poskytnout dostatečnou uživatelskou hodnotu i s relativně úzkými úhly pohledu.

V budoucnu se očekává zvýšení poptávky po více imerzivních zážitcích, jako je video přehrávání, 3D obsah a interakce s reálným prostorem (prostorové výpočty). V důsledku toho bude stále více důležitým úhlem pohledu a vysokým rozlišením displeje.

Z tohoto pohledu identifikujeme dvě blízká segmenty, ve kterých vlnovodové brýle s rozšířenou realitou nabízejí zřejmé výhody:

1. Oftalmologické / denní použití

Pokroky ve vlnovodech činí brýle s rozšířenou realitou praktickými – stejná obecná forma jako běžné brýle – a позиcionují je jako pravděpodobně další hlavní zařízení po smartphonech. Stejně jako u smartphoneů podporuje tato forma široké, denní použití jednotlivci a společnostmi napříč mnoha aplikacemi. Jakmile se vlnovody stanou kompaktnějšími a nákladově efektivnějšími, pohání denní spotřebitelské použití – navigaci, jemné výstražné signály a další úkoly na cestách. V maloobchodě je náš pilotní projekt příkladem našeho zaměření

2. Podnikové a průmyslové operace

Účinné vlnovody umožňují reálné datové překrytí pro techniky a field staff, pomáhají snižovat chyby a zlepšovat produktivitu v sektorech, jako je výroba, logistika a zdravotnictví. Tyto „zobrazení informací“ scénáře odpovídají dnešním omezením výkonu a úhlu pohledu, zatímco udržují zařízení lehká.

Jak vypadá „každodenní rozšířená realita“ za pět let?

S příchodem multimodální generativní umělé inteligence budou brýle s rozšířenou realitou procházet rychlým růstem jako jedno z jejich vstupních/výstupních rozhraní.

Představujeme si budoucnost, kde brýle s rozšířenou realitou se stanou intuitivním, vždy zapnutým společníkem – spojujícím digitální a fyzický svět prostřednictvím bezproblémové interakce a lehkého designu. Poháněno vznikajícím použitím generativní umělé inteligence, brýle s rozšířenou realitou se také vyvinou, aby se staly přirozeným rozhraním pro přístup k informacím v reálném čase, automatizaci úkolů a poskytování kontextové pomoci.

V Cellid věříme, že dosažení každodenní použitelnosti závisí na třech pilířích: pohodlí, inteligenci a energetické efektivitě. Proto naše referenční designy priorizují ultra-lehkou optiku spolu se štíhlými formami, které připomínají běžné brýle. To zajišťuje, že brýle s rozšířenou realitou mohou být nošeny po delší dobu bez únavy.

Pohledem do budoucna pokračujeme ve společném vývoji otevřeného ekosystému s globálními partnery, abychom zajistili, že brýle s rozšířenou realitou nejen vypadají a cítí se jako denní doplňky, ale také poskytují trvalou hodnotu napříč odvětvími. Bez ohledu na to, zda se jedná o navigaci ve městech, podporu terénních prací nebo zlepšení maloobchodních zážitků, rozšířená realita bude stále více přecházet z nového rozhraní na praktické nástroje, které přirozeně zapadají do každodenního života. V konečném důsledku bude rozšířená realita重新definovat, jak lidé interagují s fyzickým a digitálním světem, stává se silným společníkem lidského zážitku.

Děkuji za skvělý rozhovor, čtenáři, kteří chtějí se dozvědět více, by měli navštívit Cellid.