Satoshi Shiraga, Co-Fundador e CEO da Cellid – Série de Entrevistas

Satoshi Shiraga é o Co-Fundador e CEO da Cellid, onde lidera a visão e estratégia da empresa no desenvolvimento de tecnologias de ponta. Ele realizou pesquisas em física de partículas no CERN, Fermilab nos Estados Unidos e INFN na Itália antes de fundar a empresa. Ele possui um mestrado em Física pela Universidade de Waseda, onde se especializou em física de partículas.

Cellid é uma empresa japonesa que desenvolve tecnologias de realidade aumentada avançadas, incluindo módulos de exibição de guia de onda ultra-leve e motores de reconhecimento espacial para óculos de realidade aumentada de próxima geração. Usando métodos de design e produção ópticos proprietários, a Cellid cria componentes tão finos quanto lentes de óculos e parceira com fabricantes globais para acelerar a adoção de hardware de realidade aumentada.

O que o inspirou a mudar da pesquisa em física de partículas no CERN e Fermilab para fundar a Cellid em 2016?

Depois de se formar na universidade, eu me juntei à Organização Europeia para a Pesquisa Nuclear (CERN), onde realizei pesquisas em física de partículas que exigiam um grande poder de processamento. Ao mesmo tempo, eu explorei desenvolvimentos de ponta em ciência da computação. O que despertou esse interesse foi a ideia de aplicar tecnologias de computação emergentes – como redes neurais e ferramentas de simulação – a problemas do mundo real. fenômenos.

Fundar a Cellid em 2016 me deu a oportunidade de desenvolver tecnologia, que se tornou a base de nosso trabalho. Reconhecendo que os óculos de realidade aumentada são o dispositivo ideal para maximizar o potencial dos serviços de reconhecimento espacial, identificamos como uma de nossas principais áreas de negócios. Começamos a pesquisar óculos de realidade aumentada como o hardware ideal para fornecer serviços de reconhecimento espacial. Durante nossa pesquisa, falamos com engenheiros e descobrimos que o hardware usado para a exibição dos óculos de realidade aumentada era um gargalo. Ao observar a evolução dos dispositivos de computador, concluímos que os óculos de realidade aumentada seriam a próxima geração de smartphones. Neste mercado emergente para novos dispositivos, visamos aproveitar nossas tecnologias de computação de ponta para liderar a inovação.

Como sua formação em pesquisa de física de partículas no CERN influenciou sua abordagem para o design de exibição de realidade aumentada e simulação óptica na Cellid?

Minha formação em pesquisa de física de partículas no CERN envolveu trabalhar com sistemas de computação paralela para simular e visualizar fenômenos físicos complexos. Essa experiência influenciou diretamente como abordamos o design de exibição de realidade aumentada e simulação óptica na Cellid.

Nossos guias de onda são criados formando um elemento óptico difrativo (DOE) em um substrato usando tecnologia de nanoimpressão. Dos três elementos – design, materiais e fabricação – somos responsáveis pelo design. Aproveitando minha experiência com computação de alto desempenho, desenvolvemos um motor de simulação baseado em IA que automatiza o processo de design. Ele não apenas simula a composição material do DOE e do substrato, mas também prevê e otimiza a precisão da formação do filme e do processamento. A Cellid lidera ou colabora com parceiros no desenvolvimento de materiais, tecnologias de produção e processos. (A maioria da fabricação é baseada na expertise da Cellid.)

Essa abordagem de simulação permite que exploremos espaços de design massivos rapidamente e de forma eficiente, semelhante às simulações paralelas que realizei em física de partículas. Uma vez que finalizamos o design, colaboramos com parceiros de materiais e fabricação para trazê-lo para a produção.

A IA desempenha um papel duplo na Cellid – na experiência do usuário no dispositivo e no design e fabricação ópticos. Como você aproveita a IA para melhorar a experiência do usuário e como a usa no design e fabricação?

A Cellid aproveita ao máximo a IA para ambos os casos. Para melhorar a experiência do usuário, usamos a IA para habilitar o reconhecimento espacial, a apresentação de informações em tempo real e a operabilidade intuitiva.

No design e fabricação, aplicamos a IA à simulação de design óptico e otimização do processo, e para apoiar a estabilidade da qualidade em escala – ajudando-nos a projetar e produzir em massa guias de onda e óptica que sejam finos, leves e eficientes em termos de energia para dispositivos do tipo óculos.

Esses dois usos da IA não estão diretamente relacionados, mas ambos são essenciais para a adoção em massa: o design baseado em IA torna os óculos de realidade aumentada usáveis; a experiência do usuário baseada em IA os torna úteis..

Quais são alguns exemplos reais de casos de uso de realidade aumentada sem interrupções tornados possíveis pela SDK da Cellid?

Estamos focados em casos de uso tangíveis e do dia a dia, onde os óculos de realidade aumentada podem adicionar valor real agora:

Projeto King Salmon – Suporte Remoto no Setor de Construção e Administração da Cidade: No Projeto King Salmon de Tóquio, a Cellid se associou à Prefeitura de Shibuya para pilotar óculos de realidade aumentada para garantia de qualidade remota em construção e ambientes de governo local. Os trabalhadores de campo usavam os óculos de realidade aumentada leves da Cellid (usando o Design de Referência). O uso do Design de Referência melhorou as operações do canteiro de obras, permitindo supervisão remota, comunicação em tempo real e inspeções de materiais precisas. Para supervisão, gerentes e especialistas podiam monitorar o progresso, fornecer instruções e consultar métodos de construção sem estar no local. Os óculos também exibiam detalhes do pedido, permitindo uma comparação direta com os itens entregues para detectar discrepâncias rapidamente. A eficiência no local melhorou por meio de comunicação sem interrupções entre o pessoal e especialistas remotos, garantindo feedback e orientação imediatos.

Conveniência Piloto de Loja – Experiência de Compras Inteligente: Em colaboração com uma conhecida loja de conveniência no Japão e o Grupo SMBC, a Cellid realizou um teste em uma loja de conveniência real para demonstrar a experiência de compras usando óculos de realidade aumentada. Mais de 300 participantes se juntaram ao teste, que apresentou reconhecimento automático de produtos, recomendações personalizadas com base nos itens adicionados ao carrinho (incluindo exibição de cupons de desconto e direções para localização de produtos), e pagamento por meio dos óculos de realidade aumentada.

Projeto de Realidade Aumentada Médica CREST – Validando Óculos de Realidade Aumentada para Uso Médico: Usando óculos de realidade aumentada em ambientes clínicos, este projeto realiza experimentos de demonstração em locais clínicos para avaliar métodos de exibição que trazem informações vitais para os clínicos durante procedimentos e ampliam imagens de áreas de tratamento. As descobertas desses testes informam métodos de software de aplicação e interface para fluxos de trabalho médicos práticos. O trabalho faz parte do programa JST CREST do Japão de vários anos (“Realização de óculos de realidade aumentada médica usando tecnologia de metamaterial,” FY2024–2029; subsídio JPMJCR24R1), um consórcio com o Instituto de Ciência de Tóquio, Cellid e Mitsui Chemicals que abrange desenvolvimento de materiais, design óptico, estabelecimento de processos de fabricação, implementação de software de aplicação e verificação clínica.

A Cellid está contribuindo com sua expertise em simulação óptica, design de guia de onda e desenvolvimento de software para criar óculos de realidade aumentada ultra-leves adequados para ambientes clínicos. O projeto inclui validação clínica com cirurgiões para avaliar métodos de exibição que apoiem – mas não obstruam – procedimentos médicos. Testes de protótipo informarão tanto o design óptico quanto a usabilidade da interface com base em feedback cirúrgico do mundo real.

Esses exemplos demonstram como o hardware e a SDK da Cellid entregam valor pragmático, melhorando a eficiência, a tomada de decisões e a experiência do usuário em ambos os ambientes de varejo e força de trabalho.

Como seus guias de onda de plástico baseados comparados a alternativas de vidro tradicionais em termos de peso, potência e confort?

Na Cellid, desenvolvemos tanto guias de onda de plástico quanto de vidro para atender a diferentes casos de uso de realidade aumentada. Nossos guias de onda de plástico são significativamente mais leves do que o vidro, aproximadamente 5 gramas por unidade monocular versus cerca de 8,2 gramas para o vidro. Esse peso reduzido contribui para a usabilidade e confort geral para uso diário.

Nas avaliações de piloto, nossos guias de onda de plástico – com um campo de visão de 30° – receberam feedback positivo dos usuários. Nesse nível de campo de visão, o desempenho óptico entre plástico e vidro é comparável.

A durabilidade é outra vantagem do plástico. Os guias de onda de plástico da Cellid passaram nos testes de impacto para óculos nos EUA e no Japão sem rachaduras. Em contraste, o vidro geralmente requer reforço adicional para atender a padrões de segurança semelhantes. Isso é evidente pelo fato de que lentes de óculos comuns são feitas de plástico.

Embora o plástico seja adequado para muitos casos de uso diário, onde dispositivos compactos e leves são essenciais, o vidro ainda oferece benefícios em alguns cenários em ambientes industriais onde uma maior clareza óptica é priorizada. Ao oferecer ambas as plataformas de material, a Cellid pode atender e acelerar ainda mais a adoção de óculos de realidade aumentada para atender a vários usos.

Quais foram os principais desafios de engenharia ou ciência de materiais para integrar esses componentes em um fator de forma vestível?

O desafio-chave foi a miniaturização e ajustá-los a um fator de forma de óculos sem comprometer. Tivemos que repensar como os elementos ópticos, como guias de onda e projetores, poderiam ser compactados sem degradar o desempenho. Os materiais tinham que ser finos, mas duráveis, eficientes em termos ópticos, mas fabricáveis em escala. Além disso, desenvolver materiais especializados para o guia de onda e um processo de fabricação proprietário poderia apresentar desafios. Abordar todos esses fatores exigiu uma integração estreita entre simulação e fabricação.

Pode nos guiar sobre como sua plataforma de simulação funciona e como reduz o tempo de iteração e os custos de fabricação?

Na Cellid, a simulação desempenha um papel crítico no desenvolvimento e redução do custo de levar hardware de realidade aumentada ao mercado. Usamos ferramentas proprietárias para avaliar componentes ópticos complexos – como guias de onda, elementos ópticos difrativos, resinas e revestimentos – antes que qualquer protótipo físico seja feito. Simulando como esses materiais se comportam sob diferentes condições, podemos otimizar para clareza, campo de visão e eficiência cedo no processo de design. Isso ajuda a minimizar a dependência de fabricação por tentativa e erro, encurtar ciclos de iteração e reduzir custos de produção.

Quais recursos a SDK da Cellid oferece aos desenvolvedores, e o que está por vir na estrada?

A Cellid fornece SDKs para importar imagens reconhecidas pela câmera, exibir imagens de realidade aumentada em espaços especificados, exibir dados de aplicativos de smartphone e operar hardware implementado em óculos de realidade aumentada, como microfones e alto-falantes. Além disso, a SDK da Cellid para o design de referência inclui uma API para IA generativa, que permite seu uso em uma ampla gama de casos de uso. Por exemplo, perguntando através do design de referência como usar um dispositivo à sua frente, o dispositivo pode ser reconhecido automaticamente e as instruções de uso e operação podem ser exibidas. Além disso, registrando conteúdo em marcadores de realidade aumentada, é possível reconhecer os marcadores de realidade aumentada e exibir o conteúdo no espaço real, permitindo que os usuários verifiquem manuais de equipamento e outras informações sem mãos. Além disso, funções adicionais de rastreamento de olhos e reconhecimento de gestos estão planejadas para o futuro.

Esses esforços estão focados em permitir um desenvolvimento mais rápido, uma compatibilidade de dispositivo mais ampla e uma alinhamento mais estreito entre o desempenho do hardware e a resposta do software – todos críticos para entregar óculos de realidade aumentada de próxima geração. Como desenvolvedor de óculos de realidade aumentada e software de reconhecimento espacial, a Cellid está única e exclusivamente posicionada para fornecer um ambiente que inclui a SDK para o desenvolvimento rápido de aplicativos adequados para óculos de realidade aumentada.

Quais setores você está mais focado, e por que são os mais adequados para a implantação de realidade aumentada em curto prazo?

O mercado de óculos de realidade aumentada está atualmente em seus estágios iniciais, com a adoção sendo impulsionada por aplicações práticas para exibir informações, como notificações, atualizações do clima, traduções e integração com IA generativa. Nesses casos, dispositivos pequenos e leves que possam fornecer valor suficiente para o usuário, mesmo com ângulos de visão relativamente estreitos, são esperados para apoiar o crescimento inicial do mercado..

Olhando para o futuro, a demanda deve aumentar por experiências mais imersivas, como visualização de vídeo, conteúdo 3D e interação com o espaço real (computação espacial). Consequentemente, a importância de ângulos de visão amplos e desempenho de exibição de alta definição continuará a crescer.

Desse ponto de vista, identificamos dois segmentos de curto prazo em que os óculos de realidade aumentada baseados em guias de onda oferecem benefícios claros:

1. Uso Oftalmológico / Diário

Os avanços nos guias de onda tornam os óculos de realidade aumentada do tipo oftalmológico práticos – mesma forma geral que óculos comuns – os posicionando como o dispositivo mais provável após os smartphones. Como os smartphones, essa forma de fator apoia o uso amplo e diário por indivíduos e empresas em muitas aplicações. À medida que os guias de onda se tornam mais compactos e econômicos, impulsionam o uso do consumidor diário – navegação, prompts sutis e outras tarefas em movimento. No varejo, nosso piloto é um exemplo de nosso foco

2. Operações Empresariais e Industriais

Guias de onda eficientes permitem sobreposições de dados em tempo real para técnicos e funcionários de campo, ajudando a reduzir erros e melhorar a produtividade em setores como manufatura, logística e saúde. Esses cenários de “exibição de informações” se encaixam nas restrições atuais de energia e campo de visão, mantendo os dispositivos leves.

Como será a “realidade aumentada do dia a dia” daqui a cinco anos?

Com o advento da IA generativa multimodal, os óculos de realidade aumentada experimentarão um crescimento rápido como uma de suas interfaces de entrada/saída.

Visualizamos um futuro em que os óculos de realidade aumentada se tornam um companheiro intuitivo e sempre ativado – mesclando o mundo digital e físico por meio de interação sem interrupções e design leve. Impulsionados pelo uso evoluído da IA generativa, os óculos de realidade aumentada também evoluirão para se tornar uma interface natural para acessar insights em tempo real, automatizar tarefas e receber assistência contextual..

Na Cellid, acreditamos que alcançar a usabilidade diária depende de três pilares: confort, inteligência e eficiência de energia. É por isso que nossos designs de referência priorizam óptica ultra-leve ao lado de fatores de forma finos que se assemelham a óculos comuns. Isso garante que os óculos de realidade aumentada possam ser usados por períodos prolongados sem fadiga.

Olhando para o futuro, estamos continuando a co-desenvolver um ecossistema aberto com parceiros globais para garantir que os óculos de realidade aumentada não apenas pareçam e sejam como acessórios do dia a dia, mas também forneçam valor duradouro em várias indústrias. Seja navegando cidades, apoiando trabalhos de campo ou melhorando experiências de varejo, a realidade aumentada irá cada vez mais mudar de uma interface nova para uma ferramenta prática que se encaixa naturalmente na vida diária. Em última análise, a realidade aumentada irá redefinir como as pessoas interagem com ambos os mundos físico e digital, tornando-se um companheiro poderoso para a experiência humana.

Obrigado pela grande entrevista, leitores que desejam aprender mais devem visitar Cellid.