Stack SLAM
==========

Choix : ORB-SLAM3
-----------------

ORB-SLAM3 :cite:`campos2021orbslam3` est retenu comme backend SLAM.

Justification :

- **Modes** : Monoculaire, Stéréo, RGB-D, IMU (Stéréo-Inertiel)
- **Précision** : RMSE trajectoire < 2 cm en stéréo indoor (EuRoC dataset)
- **Open-source** : GPLv3, actif sur GitHub
- **ROS2** : wrappers disponibles (ros2-orbslam3)
- **Robustesse** : réinitialisation automatique, loop closure, multi-map

Comparatif
----------

.. list-table::
   :header-rows: 1
   :widths: 20 20 20 20 20

   * - Stack
     - Mode stéréo
     - IMU
     - ROS2
     - Licence
   * - **ORB-SLAM3**
     - Oui
     - Oui
     - Via wrapper
     - GPLv3
   * - VINS-Fusion
     - Oui
     - Oui
     - ROS1 natif
     - GPLv3
   * - OpenVSLAM
     - Oui
     - Non
     - Oui
     - BSD
   * - Kimera
     - Oui
     - Oui
     - ROS1
     - BSD
   * - ElasticFusion
     - RGB-D only
     - Non
     - Non
     - Non-commercial

VINS-Fusion :cite:`qin2019fusion` — candidat secondaire.
Avantage : robustesse outdoor. Inconvénient : ROS1, moins maintenu.

Architecture ORB-SLAM3
----------------------

.. code-block:: text

   ┌─────────────────────────────────────────────────┐
   │                  ORB-SLAM3                       │
   │                                                  │
   │  Tracking Thread ──► Local Mapping Thread        │
   │       │                     │                    │
   │  Feature ORB           Map Points                │
   │  Matching              KeyFrames                 │
   │       │                     │                    │
   │  Pose Estimation       Loop Closing Thread       │
   │  (PnP + IMU)           (DBoW2 + g2o)             │
   │       │                                          │
   │  Atlas (Multi-Map)                               │
   └─────────────────────────────────────────────────┘

Dépendances compilation
-----------------------

.. code-block:: bash

   # Eigen3
   sudo apt install libeigen3-dev

   # OpenCV 4.x
   sudo apt install libopencv-dev

   # Pangolin (viewer 3D)
   git clone https://github.com/stevenlovegrove/Pangolin
   cd Pangolin && cmake -B build && cmake --build build

   # g2o (inclus dans ORB-SLAM3)
   # DBoW2 (inclus dans ORB-SLAM3)

   # ORB-SLAM3
   git clone https://github.com/UZ-SLAMLab/ORB_SLAM3
   cd ORB_SLAM3 && chmod +x build.sh && ./build.sh

Paramètres SLAM — fichier YAML
--------------------------------

Voir ``config/orbslam3_stereo.yaml`` (à créer après calibration) :

.. code-block:: yaml

   Camera.type: "KannalaBrandt8"  # ou "Pinhole"
   Camera.fx: 525.0
   Camera.fy: 525.0
   Camera.cx: 640.0
   Camera.cy: 360.0

   Stereo.b: 0.11        # baseline en mètres
   Stereo.ThDepth: 35.0  # profondeur max (b * ThDepth pixels)

   ORBextractor.nFeatures: 1000
   ORBextractor.scaleFactor: 1.2
   ORBextractor.nLevels: 8

Contraintes sous-marines
-------------------------

- **Texture** : eau lisse = peu de features. Pointer vers fond ou structure.
- **Absorption** : rouge absorbé > 3 m. Filtre passe-haut sur illumination.
- **Turbidité** : features instables. Réduire ``ThDepth``, augmenter ``nFeatures``.
- **Réfraction** : calibration en air ≠ en eau. Recalibrer si possible en eau.

Références
----------

:cite:`campos2021orbslam3`

:cite:`qin2019fusion`

:cite:`joshi2019survey`