Satoshi Shiraga, Co-Fundador y CEO de Cellid – Serie de Entrevistas

Satoshi Shiraga es el Co-Fundador y CEO de Cellid, donde lidera la visión y la estrategia de la empresa en el desarrollo de tecnologías de vanguardia. Realizó investigaciones en física de partículas en CERN, Fermilab en Estados Unidos e INFN en Italia antes de fundar la empresa. Tiene un título de Maestría en Física de la Escuela de Graduados de la Universidad de Waseda, donde se especializó en física de partículas.

Cellid es una empresa con sede en Japón que desarrolla tecnologías de realidad aumentada avanzadas, incluyendo módulos de visualización de guías de ondas ultraligeras y motores de reconocimiento espacial para gafas inteligentes de realidad aumentada de próxima generación. Utilizando un diseño óptico y métodos de producción patentados, Cellid crea componentes tan delgados como lentes de gafas y se asocia con fabricantes globales para acelerar la adopción de hardware de realidad aumentada.

¿Qué te inspiró a cambiar de la investigación en física de partículas en CERN y Fermilab a fundar Cellid en 2016?

Después de graduarme de la universidad, me uní a la Organización Europea para la Investigación Nuclear (CERN), donde realicé investigaciones en física de partículas que requerían una gran potencia de cálculo. Al mismo tiempo, exploré los últimos desarrollos en ciencias de la computación. Lo que despertó este interés fue la idea de aplicar tecnologías de cálculo emergentes, como redes neuronales y herramientas de simulación, a problemas del mundo real.

Fundar Cellid en 2016 me dio la oportunidad de desarrollar tecnología, que se convirtió en la base de nuestro trabajo. Al reconocer que las gafas de realidad aumentada son el dispositivo óptimo para maximizar el potencial de los servicios de reconocimiento espacial, las identificamos como una de nuestras áreas de negocio principales. Comenzamos a investigar gafas de realidad aumentada como el hardware óptimo para proporcionar servicios de reconocimiento espacial. Durante nuestra investigación, hablamos con ingenieros y descubrimos que el hardware utilizado para la visualización de las gafas de realidad aumentada era un cuello de botella. Al observar la evolución de los dispositivos informáticos, concluimos que las gafas de realidad aumentada wearable se convertirían en la próxima generación de smartphones. En este mercado emergente de nuevos dispositivos, nos proponemos aprovechar nuestras tecnologías de cálculo de vanguardia para liderar la innovación.

¿Cómo influyó tu experiencia en el trabajo con computación paralela a escala de petabytes en tu enfoque para el diseño de visualización de realidad aumentada y la simulación óptica en Cellid?

Mi experiencia en investigación de física de partículas en CERN involucró trabajar con sistemas de computación paralela para simular y visualizar fenómenos físicos complejos. Esa experiencia dio forma directa a cómo nos acercamos al diseño de visualización de realidad aumentada y la simulación óptica en Cellid.

Nuestras guías de ondas se crean formando un elemento óptico difractivo (DOE) en un sustrato utilizando tecnología de nanoimpresión. De los tres elementos, diseño, materiales y fabricación, nos responsabilizamos del diseño. Aprovechando mi experiencia con computación de alto rendimiento, desarrollamos un motor de simulación basado en inteligencia artificial (IA) patentado que automatiza el proceso de diseño. No solo simula la composición material del DOE y el sustrato, sino que también predice y optimiza la precisión de la formación de película y el procesamiento. Cellid lidera o colabora con socios en el desarrollo de materiales, tecnologías de producción y procesos. (La mayoría de la fabricación se basa en la experiencia de Cellid).

Este flujo de trabajo basado en simulación nos permite explorar espacios de diseño masivos de manera rápida y eficiente, similar a las simulaciones paralelas que realicé en física de partículas. Una vez que finalizamos el diseño, colaboramos con socios de materiales y fabricación para llevarlo a producción.

La IA juega un papel dual en Cellid, en la experiencia del usuario en el dispositivo y en el diseño óptico y la fabricación impulsados por IA, ¿cómo aprovechas la IA para mejorar la experiencia del usuario y cómo la utilizas en la fabricación y el diseño?

Cellid aprovecha al máximo la IA para ambas. Para mejorar la experiencia del usuario, utilizamos la IA para habilitar el reconocimiento espacial, la presentación de información en tiempo real y la operabilidad intuitiva.

En el diseño y la fabricación, aplicamos la IA a la simulación de diseño óptico y la optimización de procesos, y para apoyar la estabilidad de la calidad a escala, lo que nos ayuda a diseñar y producir en masa guías de ondas y óptica delgadas, ligeras y eficientes en términos de energía para dispositivos de estilo de gafas.

Estos dos usos de la IA no están directamente relacionados, pero ambos son esenciales para la adopción generalizada: el diseño impulsado por IA hace que las gafas de realidad aumentada sean portátiles; la experiencia del usuario impulsada por IA las hace útiles.

¿Cuáles son algunos ejemplos del mundo real de casos de uso de realidad aumentada sin problemas que se hacen posibles gracias al SDK de Cellid?

Nos centramos en casos de uso tangibles y cotidianos en los que las gafas de realidad aumentada pueden agregar valor real ahora:

Proyecto King Salmon – Soporte de trabajo remoto en construcción y administración de la ciudad: En el Proyecto King Salmon de Tokio, Cellid se asoció con la división de Shibuya para pilotar gafas de realidad aumentada para la inspección remota de calidad en la construcción y en entornos de administración local. Los trabajadores de campo usaron gafas de realidad aumentada ligeras de Cellid (utilizando el Diseño de Referencia). El uso del Diseño de Referencia mejoró las operaciones del sitio de construcción al permitir la supervisión remota, la comunicación en tiempo real y las inspecciones de materiales precisas. Para la supervisión, los gerentes y especialistas podían supervisar el progreso, proporcionar instrucciones y consultar sobre métodos de construcción sin estar en el sitio. Las gafas también mostraban detalles de pedido, lo que permitía compararlos directamente con los artículos entregados para detectar discrepancias rápidamente. La eficiencia en el sitio mejoró a través de una comunicación sin problemas entre el personal y los expertos remotos, asegurando retroalimentación y orientación inmediatas.

Tienda de conveniencia Piloto – Experiencia de compra inteligente: En colaboración con una tienda de conveniencia conocida en Japón y el Grupo SMBC, Cellid realizó una prueba en una tienda de conveniencia real para demostrar la experiencia de compra utilizando gafas de realidad aumentada. Más de 300 participantes se unieron a la prueba, que presentaba reconocimiento automático de productos, recomendaciones personalizadas basadas en artículos agregados al carrito (incluyendo mostrar cupones de descuento y direcciones a ubicaciones de productos), y pago a través de las gafas de realidad aumentada.

Proyecto de AR Médico CREST – Validando gafas de realidad aumentada para uso médico: Utilizando gafas de realidad aumentada en entornos clínicos, este proyecto conduce experimentos de demostración en sitios clínicos para evaluar métodos de visualización que presentan información vital a los clínicos durante los procedimientos y amplían las imágenes de las áreas de tratamiento. Los hallazgos de estas pruebas informan sobre software de aplicación y métodos de interfaz para flujos de trabajo médicos prácticos. El trabajo es parte del programa JST CREST de varios años de Japón (“Implementación de gafas de realidad aumentada médicas utilizando tecnología de metamateriales”, FY2024–2029; subvención JPMJCR24R1), un consorcio con el Instituto de Ciencia de Tokio, Cellid y Mitsui Chemicals que abarca el desarrollo de materiales, el diseño óptico, el establecimiento del proceso de fabricación y la implementación del software de aplicación y la verificación clínica.

Cellid está contribuyendo con su experiencia en simulación óptica, diseño de guías de ondas y desarrollo de software para crear gafas de realidad aumentada ultraligeras adecuadas para entornos clínicos. El proyecto incluye la validación clínica con cirujanos para evaluar métodos de visualización que apoyen, pero no obstaculicen, los procedimientos médicos. Las pruebas del prototipo informarán tanto el diseño óptico como la usabilidad de la interfaz basada en la retroalimentación quirúrgica real.

Estos ejemplos demuestran cómo el hardware y el SDK de Cellid entregan un valor pragmático, mejoran la eficiencia, la toma de decisiones y la experiencia del usuario tanto en entornos minoristas como de fuerza laboral.

¿Cómo se comparan tus guías de ondas de plástico patentadas con las alternativas de vidrio tradicionales en términos de peso, potencia y comodidad?

En Cellid, desarrollamos tanto guías de ondas de plástico como de vidrio para abordar diferentes casos de uso de realidad aumentada. Nuestras guías de ondas de plástico son significativamente más ligeras que el vidrio, aproximadamente 5 gramos por unidad monocular en comparación con alrededor de 8,2 gramos para el vidrio. Este peso reducido contribuye a la portabilidad y comodidad general para el uso diario.

En las evaluaciones piloto, nuestras guías de ondas de plástico, con un ángulo de visión de 30°, recibieron comentarios positivos de los usuarios. A este nivel de ángulo de visión, el rendimiento óptico entre plástico y vidrio es comparable.

La durabilidad es otra ventaja del plástico. Las guías de ondas de plástico de Cellid han pasado tanto las pruebas de impacto de Estados Unidos como las de Japón para gafas sin agrietarse. Por el contrario, el vidrio generalmente requiere refuerzo adicional para cumplir con normas de seguridad similares. Esto es evidente en el hecho de que las lentes de gafas normales están hechas de plástico.

Si bien el plástico es adecuado para muchos casos de uso diarios en los que los dispositivos de realidad aumentada compactos y livianos son esenciales, el vidrio todavía ofrece beneficios en algunos escenarios en entornos industriales donde se prioriza una mayor claridad óptica. Al ofrecer ambas plataformas de materiales, Cellid puede abordar y acelerar aún más la adopción de gafas de realidad aumentada para satisfacer diversos usos.

¿Cuáles fueron los mayores desafíos de ingeniería o ciencia de materiales al integrar estos componentes en un factor de forma wearable?

El desafío clave fue la miniaturización y ajustarlos a un factor de forma de gafas sin comprometer. Tuve que replantear cómo los elementos ópticos como las guías de ondas y los proyectores podrían ser compactados sin degradar el rendimiento. Los materiales tenían que ser delgados pero duraderos, ópticamente eficientes pero manufacturables a escala. Además, desarrollar materiales especializados para la guía de ondas y un proceso de fabricación patentado podría presentar desafíos. Abordar todos estos factores requirió una integración estrecha entre la simulación y la fabricación.

¿Puedes explicarnos cómo funciona tu plataforma de simulación y cómo reduce el tiempo de iteración y los costos de fabricación?

En Cellid, la simulación juega un papel crítico en la aceleración del desarrollo y la reducción del costo de llevar hardware de realidad aumentada al mercado. Utilizamos herramientas patentadas para evaluar componentes ópticos complejos, como guías de ondas, elementos ópticos difractivos, resinas y recubrimientos, antes de que se creen prototipos físicos. Al simular cómo estos materiales se desempeñan bajo diferentes condiciones, podemos optimizar para claridad, ángulo de visión y eficiencia al comienzo del proceso de diseño. Esto ayuda a minimizar la dependencia de la fabricación de prueba y error, acortar los ciclos de iteración y reducir los costos de producción.

¿Qué características ofrece el SDK de Cellid a los desarrolladores y qué hay en la hoja de ruta para el futuro?

Cellid proporciona SDK para importar imágenes reconocidas por la cámara, mostrar imágenes de realidad aumentada en espacios especificados, mostrar datos de aplicaciones de smartphone y operar hardware implementado en gafas de realidad aumentada, como micrófonos y altavoces. Además, el SDK de Cellid para el diseño de referencia incluye una API para inteligencia artificial generativa, lo que permite su uso en una amplia gama de casos de uso. Por ejemplo, al preguntar a través del diseño de referencia cómo usar un dispositivo frente a usted, el dispositivo puede ser reconocido automáticamente y se pueden mostrar las instrucciones de uso y operación. Además, al registrar contenido en marcadores de realidad aumentada, es posible reconocer los marcadores de realidad aumentada y mostrar el contenido en el espacio real, lo que permite a los usuarios verificar de inmediato información de manos libres, como manuales de equipo y otros. Además, se planean funciones adicionales de seguimiento de ojos y reconocimiento de gestos para el futuro.

Estos esfuerzos se centran en permitir un desarrollo más rápido, una mayor compatibilidad de dispositivos y una mayor alineación entre el rendimiento del hardware y la respuesta del software, todos críticos para entregar realidad aumentada wearable de próxima generación. Como desarrollador de gafas de realidad aumentada y software de reconocimiento espacial, Cellid está únicamente posicionado para proporcionar un entorno que incluye el SDK para el desarrollo rápido de aplicaciones adecuadas para gafas de realidad aumentada.

¿En qué industrias te estás enfocando y por qué están mejor equipadas para la implementación de realidad aumentada a corto plazo?

El mercado de gafas de realidad aumentada actualmente se encuentra en sus primeras etapas, con la adopción impulsada por aplicaciones prácticas para la visualización de información, como notificaciones, actualizaciones del clima, traducciones e integración con inteligencia artificial generativa. En estos casos, los dispositivos pequeños y livianos que pueden proporcionar un valor suficiente para el usuario incluso con ángulos de visión relativamente estrechos probablemente apoyarán el crecimiento del mercado inicial.

Mirando hacia adelante, se espera que la demanda aumente para experiencias más inmersivas, como la visualización de video, contenido 3D y la interacción con el espacio real (computación espacial). En consecuencia, la importancia de ángulos de visión amplios y un rendimiento de visualización de alta definición seguirá creciendo.

Desde esta perspectiva, identificamos dos segmentos a corto plazo en los que las gafas de realidad aumentada basadas en guías de ondas ofrecen beneficios claros:

1. Uso oftálmico / diario

Los avances en las guías de ondas hacen que las gafas de realidad aumentada con forma de gafas sean prácticas, con la misma forma general que las gafas normales, lo que las posiciona como el dispositivo probablemente más importante después de los smartphones. Al igual que con los smartphones, este factor de forma admite un uso diario y generalizado por individuos y empresas en muchas aplicaciones. A medida que las guías de ondas se vuelven más compactas y rentables, impulsan el uso diario del consumidor, la navegación, las sugerencias sutiles y otras tareas sobre la marcha. En el comercio minorista, nuestra prueba piloto es un ejemplo de nuestro enfoque.

2. Operaciones empresariales e industriales

Las guías de ondas eficientes permiten superponer datos en tiempo real para técnicos y personal de campo, lo que ayuda a reducir errores y mejorar la productividad en sectores como la fabricación, la logística y la atención médica. Estos escenarios de “visualización de información” se ajustan a las limitaciones actuales de potencia y ángulo de visión, manteniendo los dispositivos livianos.

¿Cómo se verá la “realidad aumentada diaria” dentro de cinco años?

Con el advenimiento de la inteligencia artificial generativa multimodal, las gafas de realidad aumentada experimentarán un crecimiento rápido como una de sus interfaces de entrada/salida.

Visualizamos un futuro en el que las gafas de realidad aumentada se convierten en un compañero intuitivo y siempre activo, fusionando el mundo digital y físico a través de una interacción sin problemas y un diseño liviano. Impulsadas por el uso evolutivo de la inteligencia artificial generativa, las gafas de realidad aumentada también evolucionarán para convertirse en una interfaz natural para acceder a información en tiempo real, automatizar tareas y recibir asistencia contextual.

En Cellid, creemos que lograr la usabilidad diaria depende de tres pilares: comodidad, inteligencia y eficiencia energética. Es por eso que nuestros diseños de referencia priorizan la óptica ultraligera junto con factores de forma delgados que se asemejan a gafas normales. Esto garantiza que las gafas de realidad aumentada se puedan usar durante períodos prolongados sin fatiga.

Mirando hacia adelante, seguiremos codesarrollando un ecosistema abierto con socios globales para asegurarnos de que las gafas de realidad aumentada no solo parezcan y se sientan como accesorios diarios, sino que también entreguen un valor duradero en diversas industrias. Ya sea al navegar por ciudades, apoyar el trabajo de campo o mejorar las experiencias minoristas, la realidad aumentada cambiará cada vez más de una interfaz novedosa a una herramienta práctica que se ajusta naturalmente a la vida diaria. En última instancia, la realidad aumentada redefinirá cómo las personas interactúan con ambos, el mundo físico y digital, convirtiéndose en un poderoso compañero de la experiencia humana.

Gracias por la gran entrevista; los lectores que deseen aprender más deben visitar Cellid.