Isovist computation of outdoor environment with semi-dense line SLAM and monocular camera

Résumé En Fr

Isovists are powerful tools for the morphological analysis of urban spaces, allowing us to account for the characteristics of the visible space from a given point of view. However, computing isovist field from digital model is limited by the quality of the model, and computing isovist field of the real environment with LiDaR sensors is limited by its cost and the setup of cumbersome equipment (eg. on a car). To allow the use of lightweight devices, we propose a method to compute isovists from a single monocular camera, catching a path in an urban environment. This method uses SLAM (Simultaneous Localization and Mapping) and ray casting algorithms. Our results are compared against digital model’s isovists.

Les isovists sont des outils performants d’analyse morphologique des espaces urbains permettant de rendre compte des caractéristiques de l’espace visible à partir d’un point de vue donné. Cependant, le calcul des champs d’isovists à partir d’un modèle numérique est limité par la qualité de ce modèle, et le calcul des champs d’isovists d’environnement réel à l’aide de capteurs LiDaR reste limité par son coût et la mise en place d’un équipement encombrant (par exemple, sur un véhicule). Pour permettre l’utilisation d’équipement portable, nous proposons d’établir une méthode d’obtention d’isovists à partir d’une caméra monoculaire captant un parcours dans un environnement urbain. Cette méthode est basée sur les algorithmes de SLAM (Simultaneous Localization And Mapping) et de lancer de rayons. Les résultats obtenus par notre méthode sont comparés à ceux obtenus sur un ensemble d’isovists calculés sur un modèle numérique 3D simplifié de la ville.