Satoshi Shiraga, Co-Fondateur et PDG de Cellid – Série d’entretiens

Satoshi Shiraga est le co-fondateur et PDG de Cellid, où il dirige la vision et la stratégie de l’entreprise dans le développement de technologies de pointe. Il a mené des recherches en physique des particules au CERN, à Fermilab aux États-Unis et à l’INFN en Italie avant de fonder l’entreprise. Il détient un diplôme de master en physique de l’Université Waseda, où il s’est spécialisé en physique des particules.

Cellid est une entreprise japonaise qui développe des technologies de réalité augmentée avancées, notamment des modules d’affichage à guidage d’ondes ultra-légers et des moteurs de reconnaissance spatiale pour les lunettes intelligentes AR de nouvelle génération. En utilisant des méthodes de conception et de production optiques propriétaires, Cellid crée des composants aussi fins que des verres de lunettes et s’associe à des fabricants mondiaux pour accélérer l’adoption du matériel AR.

Qu’est-ce qui vous a inspiré pour passer de la recherche en physique des particules au CERN et à Fermilab à la fondation de Cellid en 2016 ?

Après avoir obtenu mon diplôme d’études supérieures, j’ai rejoint l’Organisation européenne pour la recherche nucléaire (CERN), où j’ai mené des recherches en physique des particules qui nécessitaient une immense puissance de calcul. En même temps, j’ai exploré les développements de pointe en informatique. Ce qui a suscité cet intérêt était l’idée d’appliquer les technologies informatiques émergentes – telles que les réseaux neuronaux et les outils de simulation – à des problèmes du monde réel.

La fondation de Cellid en 2016 m’a donné l’opportunité de développer la technologie, qui est devenue la base de notre travail. En reconnaissant que les lunettes AR sont le dispositif optimal pour maximiser le potentiel des services de reconnaissance spatiale, nous les avons identifiées comme l’un de nos domaines d’activité principaux. Nous avons commencé à étudier les lunettes AR comme matériel optimal pour fournir des services de reconnaissance spatiale. Lors de nos recherches, nous avons parlé avec des ingénieurs et découvert que le matériel utilisé pour l’affichage des lunettes AR était un goulet d’étranglement. En observant l’évolution des appareils informatiques, nous avons conclu que les lunettes AR portables deviendraient la prochaine génération de smartphones. Sur ce marché émergent de nouveaux appareils, nous visons à exploiter nos technologies informatiques de pointe pour conduire l’innovation.

Comment votre expérience de travail avec des systèmes de calcul parallèle à l’échelle des pétaoctets a-t-elle informé votre approche de la conception d’affichage AR et de la simulation optique chez Cellid ?

Mon expérience de recherche en physique des particules au CERN impliquait de travailler avec des systèmes de calcul parallèle pour simuler et visualiser des phénomènes physiques complexes. Cette expérience a directement façonné notre approche de la conception d’affichage AR et de la simulation optique chez Cellid.

Nos guides d’ondes sont créés en formant un élément optique diffractif (DOE) sur un substrat à l’aide de la technologie de nanoempreinte. Sur les trois éléments – conception, matériaux et fabrication – nous sommes responsables de la conception. En exploitant mon expérience avec le calcul haute performance, nous avons développé un moteur de simulation basé sur l’IA qui automatise le processus de conception. Il simule non seulement la composition matérielle du DOE et du substrat, mais prévoit également et optimise la précision de la formation et du traitement du film. Cellid dirige ou collabore avec des partenaires dans le développement de matériaux, de technologies de production et de processus. (La plupart de la fabrication est basée sur l’expertise de Cellid).

Ce flux de travail basé sur la simulation nous permet d’explorer rapidement et efficacement des espaces de conception massifs, similaires aux simulations parallélisées que j’ai menées en physique des particules. Une fois que nous finalisons la conception, nous collaborons avec des partenaires matériels et de fabrication pour la mettre en production.

L’IA joue un rôle double chez Cellid – l’expérience utilisateur sur l’appareil et la conception optique / fabrication basée sur l’IA – comment utilisez-vous l’IA pour améliorer l’expérience utilisateur et comment l’utilisez-vous dans la fabrication et la conception ?

Cellid utilise au maximum l’IA à la fois pour l’expérience utilisateur et pour la conception. Pour améliorer l’expérience utilisateur, nous utilisons l’IA pour permettre la reconnaissance spatiale, la présentation d’informations en temps réel et l’exploitation intuitive.

Dans la conception et la fabrication, nous appliquons l’IA à la simulation de conception optique et à l’optimisation des processus, ainsi qu’à la stabilité de la qualité à grande échelle – nous aidant à concevoir et à produire en masse des guides d’ondes et des optiques fins, légers et efficaces en termes de puissance pour les appareils de type lunettes.

Ces deux utilisations de l’IA ne sont pas directement liées, mais les deux sont essentielles à l’adoption généralisée : la conception basée sur l’IA rend les lunettes AR portables ; l’expérience utilisateur alimentée par l’IA les rend utiles.

Quels sont quelques exemples concrets d’utilisation transparente de la RA rendus possibles par le SDK de Cellid ?

Nous nous concentrons sur des cas d’utilisation tangibles et quotidiens où les lunettes AR peuvent ajouter une valeur réelle :

Projet King Salmon – Support à distance pour la construction et l’administration municipale : Dans le cadre du Projet King Salmon à Tokyo, Cellid a collaboré avec l’arrondissement de Shibuya pour tester des lunettes AR pour la QA à distance dans les chantiers de construction et les administrations locales. Les travailleurs sur le terrain portaient les lunettes AR légères de Cellid (en utilisant la conception de référence). L’utilisation de la conception de référence a amélioré les opérations sur les chantiers de construction en permettant une supervision à distance, une communication en temps réel et des inspections de matériaux précises. Pour la supervision, les gestionnaires et les spécialistes pouvaient surveiller les progrès, fournir des instructions et consulter sur les méthodes de construction sans être sur place. Les lunettes affichaient également les détails de la commande, permettant une comparaison directe avec les articles livrés pour détecter rapidement les écarts. L’efficacité sur le site s’est améliorée grâce à une communication transparente entre le personnel et les experts à distance, garantissant des commentaires et des conseils immédiats.

Convenience Store Pilot – Expérience d’achat intelligente : En collaboration avec un détaillant de convenience store bien connu au Japon et le groupe SMBC, Cellid a mené un essai dans un magasin de convenience store réel pour démontrer l’expérience d’achat en utilisant des lunettes AR. Plus de 300 participants ont rejoint le test, qui présentait une reconnaissance automatique de produits, des recommandations personnalisées en fonction des articles ajoutés au chariot (y compris l’affichage de coupons de réduction et de directions vers les emplacements de produits), et un paiement via les lunettes AR.

Projet médical AR CREST – Validation des lunettes AR pour une utilisation médicale : En utilisant des lunettes AR dans des contextes cliniques, ce projet conduit des expériences de démonstration sur des sites cliniques pour évaluer les méthodes d’affichage qui présentent des informations essentielles aux cliniciens pendant les procédures et agrandissent les images des zones de traitement. Les résultats de ces essais éclairent les logiciels d’application et les méthodes d’interface pour les flux de travail médicaux pratiques. Le travail fait partie du programme JST CREST du Japon sur plusieurs années (« Réalisation de lunettes AR médicales à l’aide de la technologie des métamateriaux », FY2024-2029 ; subvention JPMJCR24R1), un consortium avec l’Institut des sciences de Tokyo, Cellid et les produits chimiques Mitsui couvrant le développement de matériaux, la conception optique, l’établissement de processus de fabrication et la mise en œuvre de logiciels d’application et de vérification clinique.

Cellid contribue son expertise en simulation optique, conception de guides d’ondes et développement de logiciels pour créer des lunettes AR ultra-légères adaptées aux environnements cliniques. Le projet comprend une validation clinique avec des chirurgiens pour évaluer les méthodes d’affichage qui soutiennent – mais n’obstruent pas – les procédures médicales. Les tests de prototype éclaireront à la fois la conception optique et l’utilisabilité de l’interface en fonction des commentaires chirurgicaux réels.

Ces exemples démontrent comment le matériel et le SDK de Cellid offrent une valeur pratique et immédiate – en améliorant l’efficacité, la prise de décision et l’expérience utilisateur à la fois dans les environnements de détail et de main-d’œuvre.

Comment vos guides d’ondes en plastique propriétaires se comparent-ils aux alternatives en verre traditionnelles en termes de poids, de puissance et de confort ?

Chez Cellid, nous développons à la fois des guides d’ondes en plastique et en verre pour répondre à différents cas d’utilisation AR. Nos guides d’ondes en plastique sont nettement plus légers que le verre, environ 5 grammes par unité monoculaire contre environ 8,2 grammes pour le verre. Ce poids réduit contribue au portabilité et au confort globaux pour une utilisation quotidienne.

Dans les évaluations pilotes, nos guides d’ondes en plastique – présentant un champ de vision de 30° – ont reçu des commentaires positifs des utilisateurs. À ce niveau de champ de vision, les performances optiques entre le plastique et le verre sont comparables.

La durabilité est un autre avantage du plastique. Les guides d’ondes en plastique de Cellid ont passé les tests d’impact pour les lunettes aux États-Unis et au Japon sans se fissurer. En revanche, le verre nécessite généralement un renforcement supplémentaire pour répondre à des normes de sécurité similaires. Cela ressort clairement du fait que les verres de lunettes ordinaires sont faits de plastique.

Alors que le plastique convient bien à de nombreux cas d’utilisation quotidiens où des appareils AR compacts et légers sont essentiels, le verre offre toujours des avantages dans certains scénarios, notamment dans les environnements industriels où une clarté optique plus élevée est prioritaire. En offrant les deux plateformes de matériaux, Cellid peut répondre à l’accélération de l’adoption des lunettes AR pour répondre à divers usages.

Quels étaient les plus grands défis d’ingénierie ou de science des matériaux pour intégrer ces composants dans un facteur de forme portable ?

Le défi clé était la miniaturisation et l’intégration de ces composants dans un facteur de forme de lunettes sans compromettre les performances. Nous devions repenser la façon dont les éléments optiques comme les guides d’ondes et les projecteurs pourraient être compactés sans dégrader les performances. Les matériaux devaient être fins mais durables, optiquement efficaces mais manufacturables à grande échelle. De plus, le développement de matériaux spécialisés pour les guides d’ondes et un processus de fabrication propriétaire pouvait présenter des défis. Aborder tous ces facteurs a nécessité une intégration étroite entre la simulation et la fabrication.

Pouvez-vous nous expliquer comment fonctionne votre plateforme de simulation et comment elle réduit le temps d’itération et les coûts de fabrication ?

Chez Cellid, la simulation joue un rôle crucial pour accélérer le développement et réduire le coût de mise sur le marché du matériel AR. Nous utilisons des outils propriétaires pour évaluer des composants optiques complexes – comme les guides d’ondes, les éléments optiques diffractifs, les résines et les revêtements – avant que tout prototype physique ne soit réalisé. En simulant la façon dont ces matériaux se comportent dans différentes conditions, nous pouvons optimiser la clarté, le champ de vision et l’efficacité dès le début du processus de conception. Cela nous aide à minimiser la dépendance à la fabrication et aux essais, à raccourcir les cycles d’itération et à réduire les coûts de production.

Quelles fonctionnalités le SDK de Cellid offre-t-il aux développeurs, et qu’est-ce qui vient ensuite sur la feuille de route ?

Cellid fournit des SDK pour importer des images reconnues par la caméra, afficher des images AR dans des espaces spécifiés, afficher des données d’applications de smartphone et exploiter le matériel implémenté dans les lunettes AR, comme les microphones et les haut-parleurs. En outre, le SDK de Cellid pour la conception de référence comprend une API pour l’IA générative, qui permet son utilisation dans une large gamme de cas d’utilisation. Par exemple, en demandant via la conception de référence comment utiliser un appareil devant vous, l’appareil peut être reconnu automatiquement et les instructions d’utilisation et de fonctionnement peuvent être affichées. De plus, en enregistrant du contenu sur des marqueurs AR, il est possible de reconnaître les marqueurs AR et d’afficher le contenu dans l’espace réel, permettant aux utilisateurs de vérifier instantanément les manuels d’équipement et autres informations sans les mains. De plus, des fonctions de suivi des yeux et de reconnaissance des gestes sont prévues pour l’avenir.

Ces efforts sont axés sur la possibilité d’un développement plus rapide, d’une compatibilité de dispositif plus large et d’une synchronisation plus étroite entre les performances matérielles et la réactivité logicielle – tous critiques pour la livraison de lunettes AR de nouvelle génération. En tant que développeur de lunettes AR et de logiciels de reconnaissance spatiale, Cellid est unique pour fournir un environnement qui inclut le SDK pour un développement rapide d’applications adaptées aux lunettes AR.

Quels sont les secteurs sur lesquels vous vous concentrez le plus, et pourquoi sont-ils les mieux adaptés pour un déploiement AR à court terme ?

Le marché des lunettes AR est actuellement à ses débuts, avec une adoption alimentée par des applications pratiques pour l’affichage d’informations, telles que les notifications, les mises à jour météorologiques, les traductions et l’intégration avec l’IA générative. Dans ces cas, de petits appareils légers qui peuvent fournir une valeur utilisateur suffisante même avec des angles de vision relativement étroits sont susceptibles de soutenir la croissance initiale du marché.

En regardant vers l’avenir, la demande devrait augmenter pour des expériences plus immersives, telles que la visualisation de vidéos, le contenu 3D et l’interaction avec l’espace réel (informatique spatiale). Par conséquent, l’importance des angles de vision larges et des performances d’affichage haute définition continuera de croître.

De ce point de vue, nous identifions deux segments à court terme dans lesquels les lunettes AR à base de guides d’ondes offrent des avantages clairs :

1. Utilisation ophthalmique / quotidienne

Les progrès des guides d’ondes rendent les lunettes AR de forme ophthalmique pratiques – de la même forme générale que les lunettes de vue régulières – les positionnant comme le dispositif probable suivant après les smartphones. Comme pour les smartphones, ce facteur de forme prend en charge une utilisation quotidienne large et quotidienne par les individus et les entreprises dans de nombreuses applications. À mesure que les guides d’ondes deviennent plus compacts et rentables, ils stimulent l’utilisation quotidienne des consommateurs – navigation, rappels subtils et autres tâches sur le terrain. Dans le détail, notre pilote est un exemple de notre concentration

2. Opérations d’entreprise et industrielles

Les guides d’ondes efficaces permettent la superposition d’informations en temps réel pour les techniciens et le personnel sur le terrain, aidant à réduire les erreurs et à améliorer la productivité dans des secteurs tels que la fabrication, la logistique et les soins de santé. Ces scénarios d’affichage d’informations conviennent aux contraintes de puissance et de champ de vision actuelles tout en gardant les appareils légers.

À quoi ressemblera la RA quotidienne dans cinq ans ?

Avec l’avènement de l’IA générative multimodale, les lunettes AR connaîtront une croissance rapide en tant que l’une de leurs interfaces d’entrée / sortie.

Nous imaginons un avenir où les lunettes AR deviendront un compagnon intuitif et toujours actif – fusionnant le monde numérique et physique grâce à une interaction transparente et à une conception légère. Animées par l’évolution de l’utilisation de l’IA générative, les lunettes AR évolueront également pour devenir une interface naturelle pour accéder à des informations en temps réel, automatiser des tâches et recevoir une assistance contextuelle.

Chez Cellid, nous croyons que la réalisation de l’utilisabilité quotidienne repose sur trois piliers : le confort, l’intelligence et l’efficacité énergétique. C’est pourquoi nos conceptions de référence donnent la priorité à l’optique ultra-légère ainsi qu’à des facteurs de forme minces qui ressemblent à des lunettes de vue régulières. Cela garantit que les lunettes AR peuvent être portées pendant de longues périodes sans fatigue.

En regardant vers l’avenir, nous continuons à co-développer un écosystème ouvert avec des partenaires mondiaux pour garantir que les lunettes AR ne ressemblent pas seulement à des accessoires du quotidien mais offrent également une valeur durable à travers les industries. Que ce soit pour naviguer dans les villes, soutenir le travail sur le terrain ou améliorer les expériences de détail, la RA deviendra de plus en plus un outil pratique qui s’intègre naturellement dans la vie quotidienne. En fin de compte, la RA redéfinira la façon dont les gens interagissent à la fois avec le monde physique et numérique, devenant un compagnon puissant de l’expérience humaine.

Je vous remercie pour cette grande interview, les lecteurs qui souhaitent en savoir plus devraient visiter Cellid.