Сатосі Сірага, співзасновник і генеральний директор Cellid – Серія інтерв’ю

Сатосі Сірага є співзасновником і генеральним директором Cellid, де він очолює бачення компанії та стратегію розробки передових технологій. Він проводив дослідження в галузі фізики частинок у ЦЕРН, Фермілабі у США та ІНФН в Італії до заснування компанії. Він має ступінь магістра фізики у Вищій школі Університету ВASET, де спеціалізувався на фізиці частинок.

Cellid – це японська компанія, яка розробляє передові технології доповненої реальності, включаючи ультралегкі модулі дисплея з хвилеводами та двигуни розпізнавання простору для наступного покоління окулярів доповненої реальності. Використовуючи власний оптичний дизайн і методи виробництва, Cellid створює компоненти товщиною з окулярні лінзи та співпрацює з глобальними виробниками для прискорення впровадження апаратури доповненої реальності.

Що надихнуло вас змінити напрямок від дослідження фізики частинок у ЦЕРН та Фермілабі на заснування Cellid у 2016 році?

Після закінчення університету я вступив до Європейської організації ядерних досліджень (ЦЕРН), де проводив дослідження фізики частинок, які вимагали великої обчислювальної потужності. Водночас я вивчав передові розробки в галузі інформатики. Те, що спонукало мене до цього інтересу, була ідея застосування нових обчислювальних технологій – таких як нейронні мережі та інструменти моделювання – до реальних проблем.

Заснування Cellid у 2016 році дало мені можливість розробити технологію, яка стала основою нашої роботи. Визнавши, що окуляри доповненої реальності є оптимальним пристроєм для максимального використання потенціалу послуг розпізнавання простору, ми визначили їх одним із наших основних напрямків діяльності. Ми почали досліджувати окуляри доповненої реальності як оптимальне апаратне забезпечення для надання послуг розпізнавання простору. Під час наших досліджень ми спілкувалися з інженерами та виявили, що апаратне забезпечення, використовуване для дисплея окулярів доповненої реальності, було вузьким місцем. Спостерігаючи за еволюцією комп’ютерних пристроїв, ми дійшли висновку, що носимі окуляри доповненої реальності стануть наступнім поколінням смартфонів. На цьому ринкові ми намагаємося використовувати наші передові обчислювальні технології для лідерства в інноваціях.

Як ваш досвід роботи з паралельними обчисленнями масштабу петабайт вплинув на ваш підхід до дизайну дисплея доповненої реальності та оптичної симуляції в Cellid?

Мій досвід роботи у фізиці частинок у ЦЕРН включав роботу з паралельними обчислювальними системами для моделювання та візуалізації складних фізичних явищ. Цей досвід безпосередньо сформував наш підхід до дизайну дисплея доповненої реальності та оптичної симуляції в Cellid.

Наші хвилеводи створюються шляхом формування дифракційної оптичної елемента (DOE) на субстраті за допомогою нанотехнологій. З трьох елементів – дизайну, матеріалів та виробництва – ми відповідаємо за дизайн. Використовуючи свій досвід високопродуктивних обчислень, ми розробили власний симуляційний двигун на основі штучного інтелекту, який автоматизує процес дизайну. Він не тільки симулює склад матеріалу DOE та субстрату, але також передбачає та оптимізує точність формування плівки та обробки. Cellid очолює або співпрацює з партнерами у розробці матеріалів, технологій виробництва та процесів. (Більшість виробництва базується на експертизі Cellid).

Цей симуляційний робочий процес дозволяє нам швидко та ефективно досліджувати величезні простори дизайну, подібно до паралельних симуляцій, які я проводив у фізиці частинок. Як тільки ми остаточно затверджуємо дизайн, ми співпрацюємо з партнерами з матеріалів та виробництва для впровадження його у виробництво.

Штучний інтелект відіграє подвійну роль у Cellid – як на пристрої досвід користувача, так і в дизайні та виробництві, керованих штучним інтелектом. Як ви використовуєте штучний інтелект для покращення досвіду користувача, а як у виробництві та дизайні?

Cellid використовує штучний інтелект максимально. Для покращення досвіду користувача ми використовуємо штучний інтелект для забезпечення розпізнавання простору, презентації інформації в режимі реального часу та інтуїтивного керування.

У дизайні та виробництві ми застосовуємо штучний інтелект до симуляції оптичного дизайну та оптимізації процесу, а також для забезпечення стабільності якості у масштабі – що допомагає нам проектувати та масово виробляти хвилеводи та оптику, які є тонкими, легкими та енергоефективними для окулярів.

Ці два застосування штучного інтелекту не пов’язані безпосередньо, але обоє вони важливі для масової адоптації: штучний інтелект у дизайні робить окуляри доповненої реальності носимими; штучний інтелект у досвіді користувача робить їх корисними.

Які реальні приклади безшовного використання доповненої реальності, які стають можливими завдяки SDK Cellid?

Ми зосереджені на реальних, повсякденних випадках використання, де окуляри доповненої реальності можуть додати реальну цінність зараз:

Проект King Salmon – Віддалена робота у будівництві та міській адміністрації: У проекті King Salmon у Токіо Cellid співпрацював з районом Сібуя, щоб протестувати окуляри доповненої реальності для віддаленого контролю якості у будівництві та місцевих державних закладах. Робітники носили легкі окуляри доповненої реальності Cellid (за допомогою дизайну посилання). Використання дизайну посилання покращило роботу на будівельному майданчику, забезпечивши віддалений нагляд, спілкування в режимі реального часу та точний огляд матеріалів. Для нагляду менеджери та спеціалісти могли контролювати хід робіт, надавати вказівки та консультувати з методів будівництва без присутності на місці. Окуляри також відображали замовлення, що дозволяло здійснювати прямий порівняння з поставленими товарами для виявлення розбіжностей швидко. На місці ефективність покращилася завдяки безшовній комунікації між персоналом та віддаленими експертами, забезпечуючи негайну зворотню зв’язок та керівництво.

Пілотний проєкт у магазині зручності – Інтелектуальний шопінг-експерієнс: У співпраці з відомим магазином зручності в Японії та групою SMBC Cellid провів тест у реальному магазині зручності, щоб продемонструвати досвід шопінгу за допомогою окулярів доповненої реальності. Більше 300 учасників взяли участь у тесті, який включав автоматичне розпізнавання продуктів, персоналізовані рекомендації на основі товарів, доданих до кошика (включаючи показ купонів та напрямків до місць розташування продуктів), та оплату через окуляри доповненої реальності.

Проект CREST Medical AR – Валідування окулярів доповненої реальності для медичного використання: Використовуючи окуляри доповненої реальності в клінічних умовах, цей проєкт проводить демонстраційні експерименти на клінічних майданчиках для оцінки методів відображення важливої інформації клініцистам під час процедур та збільшення зображень ділянок лікування. Результати цих випробувань інформують про методи програмного забезпечення та інтерфейсу для практичних медичних робочих процесів. Робота є частиною багаторічної програми JST CREST (“Реалізація медичних окулярів доповненої реальності за допомогою метаматеріальної технології”, 2024-2029 роки; грант JPMJCR24R1), консорціуму з Інститутом науки Токіо, Cellid та Mitsui Chemicals, який охоплює розвиток матеріалів, оптичний дизайн, встановлення процесу виробництва, впровадження програмного забезпечення та клінічну верифікацію.

Cellid внесла свій внесок у розробку оптичної симуляції, дизайну хвилеводів та розробки програмного забезпечення для створення ультралегких окулярів доповненої реальності, придатних для клінічних середовищ. Проєкт включає клінічну верифікацію з хірургами для оцінки методів відображення, які підтримують, але не заважають, медичним процедурам. Тестування прототипів інформуватиме як оптичний дизайн, так і зручність інтерфейсу на основі зворотної зв’язку з реальними хірургічними процедурами.

Ці приклади демонструють, як апаратне забезпечення та SDK Cellid забезпечують практичну, з дня першого використання цінність – покращуючи ефективність, прийняття рішень та досвід користувача в роздрібній торгівлі та робочому середовищі.

Як ваші власні пластикові хвилеводи порівняються з традиційними скляними альтернативами за вагою, потужністю та комфортом?

У Cellid ми розробляємо як пластикові, так і скляні хвилеводи для вирішення різних випадків використання доповненої реальності. Наші пластикові хвилеводи значно легші за скляні, приблизно 5 грамів на монокулярну одиницю проти близько 8,2 грамів для скла. Це зниження ваги сприяє загальній носимості та комфорту для щоденного використання.

У пілотних оцінках наші пластикові хвилеводи – з кутом огляду 30° – отримали позитивний відгук від користувачів. На цьому рівні кута огляду оптична продуктивність між пластиком і склом є порівнюваною.

Надійність є ще однією перевагою пластику. Пластикові хвилеводи Cellid пройшли як американські, так і японські ударні тести для окулярів без тріщин. Натомість скло зазвичай вимагає додаткового армування для відповідності аналогічним стандартам безпеки. Це очевидно з того факту, що звичайні окулярні лінзи виготовляються з пластику.

Хоча пластик добре підходить для багатьох повсякденних випадків використання, де легкі компактні пристрої доповненої реальності є важливими, скло все ще пропонує переваги в деяких сценаріях у промислових середовищах, де вища оптична ясність має пріоритет. Надавши обидві матеріальні платформи, Cellid може прискорити подальшу адоптацію окулярів доповненої реальності для задоволення різних випадків використання.

Які були найбільшими інженерними або матеріалознавчими проблемами при інтеграції цих компонентів у носимий форм-фактор?

Ключовим викликом було мініатюризація та розміщення їх у стилізованому форм-факторі окулярів без компромісу. Нам довелося переосмислити, як оптичні елементи, такі як хвилеводи та проєктори, можуть бути компактними без погіршення продуктивності. Матеріали мали бути тонкими, але міцними, оптично ефективними, але виготовлюваними у масштабі. Крім того, розробка спеціальних матеріалів для хвилеводів та власного процесу виробництва могла б становити виклики. Вирішення всіх цих факторів вимагало тісної інтеграції між симуляцією та виробництвом.

Розкажіть нам, як працює ваша платформа симуляції, і як вона зменшує час ітерації та витрати на виробництво?

У Cellid симуляція відіграє критичну роль у прискоренні розробки та зниженні витрат на виведення апаратури доповненої реальності на ринок. Ми використовуємо власні інструменти для оцінки складних оптичних компонентів – таких як хвилеводи, дифракційні оптичні елементи, смоли та покриття – до створення будь-яких фізичних прототипів. Симулюючи поведінку цих матеріалів під різними умовами, ми можемо оптимізувати ясність, кут огляду та ефективність на ранній стадії процесу дизайну. Це допомагає мінімізувати залежність від методу проб і помилок, скоротити цикли ітерації та знизити витрати на виробництво.

Які функції пропонує SDK Cellid розробникам, а що далі у дорожній карті?

Cellid пропонує SDK для імпорту зображень, визнаних камерою, відображення зображень доповненої реальності у визначених просторах, відображення даних смартфонних додатків та керування апаратним забезпеченням, реалізованим у окулярах доповненої реальності, таким як мікрофони та динаміки. Крім того, SDK Cellid для дизайну посилання включає API для генерації штучного інтелекту, який дозволяє використовувати його у широкому спектрі випадків використання. Наприклад, запитуючи через дизайн посилання, як використовувати пристрій перед вами, пристрій може бути автоматично визнаний, а інструкції з використання та експлуатації можуть бути відображені. Крім того, реєструючи вміст до маркерів доповненої реальності, можна визнати маркери доповненої реальності та відображати вміст у реальному просторі, дозволяючи користувачам миттєво перевірити інструкції з експлуатації обладнання та інші безручні відомості. Крім того, плануються додаткові функції відстеження очей та розпізнавання жестів.

Ці зусилля спрямовані на забезпечення швидшої розробки, ширшої сумісності пристроїв та тіснішої взаємодії між продуктивністю апаратури та програмного забезпечення – усіх критичних для доставки наступного покоління носимих пристроїв доповненої реальності. Як розробник окулярів доповненої реальності та програмного забезпечення для розпізнавання простору, Cellid займає унікальну позицію для забезпечення середовища, яке включає SDK для швидкої розробки додатків, придатних для окулярів доповненої реальності.

Які галузі ви найактивніше фокусуєтеся, і чому вони найбільш підходять для короткострокової розгортки доповненої реальності?

Ринок окулярів доповненої реальності зараз знаходиться на ранній стадії, з адоптацією, яка стимулюється практичними застосуваннями для відображення інформації, таких як сповіщення, оновлення погоди, переклади та інтеграція з генерацією штучного інтелекту. У цих випадках маленькі, легкі пристрої, які можуть забезпечити достатню цінність користувачеві навіть з відносно вузьким кутом огляду, очікується, що підтримуватимуть початковий ріст ринку.

Оглядаючи вперед, очікується зростання попиту на більш іммерсивні досвіди, такі як перегляд відео, 3D-контент та взаємодія з реальним простором (обчислення простору). Відповідно зростатиме важливість широких кутів огляду та високоякісної відтворюваності дисплея.

З цієї точки зору ми визначаємо два короткострокові сегменти, у яких хвилеводні окуляри доповненої реальності пропонують явні переваги:

1. Офтальмологічне / повсякденне використання

Прогрес у хвилеводах робить окуляри доповненої реальності у формі окулярів (“офтальмологічні”) практичними – такого ж загального вигляду, як звичайні окуляри – позиціонуючи їх як найбільш ймовірний наступний великий пристрій після смартфонів. Як і у випадку зі смартфонами, цей форм-фактор підтримує широке, щоденне використання окремими особами та компаніями у багатьох застосуваннях. Коли хвилеводи стають більш компактними та ефективними за вартістю, вони стимулюватимуть повсякденне використання споживачів – навігацію, тонкі підказки та інші завдання на ходу. У роздрібній торгівлі наш пілотний проєкт є прикладом нашої уваги

2. Підприємство та промислові операції

Ефективні хвилеводи дозволяють здійснювати накладення даних у режимі реального часу для техніків та польових працівників, допомагаючи зменшити помилки та підвищити продуктивність у таких секторах, як виробництво, логістика та охорона здоров’я. Ці “інформаційно-відображальні” сценарії відповідають сучасним обмеженням потужності та кута огляду, зберігаючи при цьому легкість пристроїв.

Як виглядатиме “повсякденна доповнена реальність” за п’ять років?

З появою багатомодальної генерації штучного інтелекту окуляри доповненої реальності переживатимуть швидкий ріст як один із їхніх інтерфейсів вводу/виводу.

Ми бачимо майбутнє, у якому окуляри доповненої реальності стають інтуїтивним, завжди-включеним компаньйоном – зливаючи цифровий та фізичний світ через безшовну взаємодію та легкий дизайн. Стимулювані еволюцією використання генерації штучного інтелекту, окуляри доповненої реальності також еволюціонуватимуть, стаючи природним інтерфейсом для доступу до інформації в режимі реального часу, автоматизації завдань та отримання контекстної допомоги.

У Cellid ми вважаємо, що досягнення повсякденної зручності залежить від трьох основ: комфорту, інтелекту та енергоефективності. Тому наші дизайни посилання віддають пріоритет ультралегким оптикам поряд з тонкими форм-факторами, які нагадують звичайні окуляри. Це забезпечує те, що окуляри доповненої реальності можуть бути носимими протягом тривалого часу без втоми.

Оглядаючи вперед, ми продовжимо спільно розвивати відкриту екосистему з глобальними партнерами, щоб забезпечити те, що окуляри доповненої реальності не тільки виглядають і відчуваються як повсякденні аксесуари, але також доставляють тривалу цінність по галузям. Чи то навігація містом, підтримка польової роботи чи покращення роздрібних досвідів, доповнена реальність усе частіше змінюватиметься від новітнього інтерфейсу до практичного інструменту, який природно вписується у повсякденне життя. У кінцевому підсумку доповнена реальність переозначить, як люди взаємодіють як з фізичним, так і з цифровим світом, ставши потужним компаньйоном до людського досвіду.

Дякуємо за велике інтерв’ю, читачам, які бажають дізнатися більше, слід відвідати Cellid.