我制作了一个交互式Desmos图来演示如何实现这一点:

https://www.desmos.com/calculator/kswrm8ddum

红点是A点，绿点是B点，C点是蓝色点。 您可以拖动图形中的点来查看值的变化。 左边的值“s”是线段的参数(即s = 0表示点A, s = 1表示点B)。 值“d”是第三点到经过A和B的直线的距离。

编辑:

有趣的小见解:坐标(s, d)是坐标系中第三点C的坐标，AB是单位x轴，单位y轴垂直于AB。

下面是HSQLDB的SQL实现:

CREATE FUNCTION dist_to_segment(px double, py double, vx double, vy double, wx double, wy double)
  RETURNS double
BEGIN atomic
   declare l2 double;
   declare t double;
   declare nx double;
   declare ny double;
   set l2 =(vx - wx)*(vx - wx) + (vy - wy)*(vy - wy);
   IF l2 = 0 THEN
     RETURN sqrt((vx - px)*(vx - px) + (vy - py)*(vy - py));
   ELSE
     set t = ((px - vx) * (wx - vx) + (py - vy) * (wy - vy)) / l2;
     set t = GREATEST(0, LEAST(1, t));
     set nx=vx + t * (wx - vx);
     set ny=vy + t * (wy - vy);
     RETURN sqrt((nx - px)*(nx - px) + (ny - py)*(ny - py));
   END IF;
END;

Postgres的实现:

CREATE FUNCTION dist_to_segment(px numeric, py numeric, vx numeric, vy numeric, wx numeric, wy numeric)
  RETURNS numeric
AS $$
   declare l2 numeric;
   declare t numeric;
   declare nx numeric;
   declare ny numeric;
BEGIN 
   l2 := (vx - wx)*(vx - wx) + (vy - wy)*(vy - wy);
   IF l2 = 0 THEN
     RETURN sqrt((vx - px)*(vx - px) + (vy - py)*(vy - py));
   ELSE
     t := ((px - vx) * (wx - vx) + (py - vy) * (wy - vy)) / l2;
     t := GREATEST(0, LEAST(1, t));
     nx := vx + t * (wx - vx);
     ny := vy + t * (wy - vy);
     RETURN sqrt((nx - px)*(nx - px) + (ny - py)*(ny - py));
   END IF;
END;
$$ LANGUAGE plpgsql;

本想在GLSL中这样做，但如果可能的话，最好避免所有这些条件。使用clamp()可以避免两种端点情况:

// find closest point to P on line segment AB:
vec3 closest_point_on_line_segment(in vec3 P, in vec3 A, in vec3 B) {
    vec3 AP = P - A, AB = B - A;
    float l = dot(AB, AB);
    if (l <= 0.0000001) return A;    // A and B are practically the same
    return AP - AB*clamp(dot(AP, AB)/l, 0.0, 1.0);  // do the projection
}

如果您可以确定A和B彼此不会非常接近，则可以简化为删除If()。事实上，即使A和B是相同的，我的GPU仍然给出了这个无条件版本的正确结果(但这是使用pre-OpenGL 4.1，其中GLSL除零是未定义的):

// find closest point to P on line segment AB:
vec3 closest_point_on_line_segment(in vec3 P, in vec3 A, in vec3 B) {
    vec3 AP = P - A, AB = B - A;
    return AP - AB*clamp(dot(AP, AB)/dot(AB, AB), 0.0, 1.0);
}

计算距离是很简单的——GLSL提供了一个distance()函数，你可以在这个最近的点和P。

灵感来自Iñigo Quilez的胶囊距离函数代码

用Matlab直接实现Grumdrig

function ans=distP2S(px,py,vx,vy,wx,wy)
% [px py vx vy wx wy]
  t=( (px-vx)*(wx-vx)+(py-vy)*(wy-vy) )/idist(vx,wx,vy,wy)^2;
  [idist(px,vx,py,vy) idist(px,vx+t*(wx-vx),py,vy+t*(wy-vy)) idist(px,wx,py,wy) ];
  ans(1+(t>0)+(t>1)); % <0 0<=t<=1 t>1     
 end

function d=idist(a,b,c,d)
 d=abs(a-b+1i*(c-d));
end

这是一个为有限线段而做的实现，而不是像这里的大多数其他函数那样的无限线(这就是为什么我做这个)。

Paul Bourke的理论实施。

Python:

def dist(x1, y1, x2, y2, x3, y3): # x3,y3 is the point
    px = x2-x1
    py = y2-y1

    norm = px*px + py*py

    u =  ((x3 - x1) * px + (y3 - y1) * py) / float(norm)

    if u > 1:
        u = 1
    elif u < 0:
        u = 0

    x = x1 + u * px
    y = y1 + u * py

    dx = x - x3
    dy = y - y3

    # Note: If the actual distance does not matter,
    # if you only want to compare what this function
    # returns to other results of this function, you
    # can just return the squared distance instead
    # (i.e. remove the sqrt) to gain a little performance

    dist = (dx*dx + dy*dy)**.5

    return dist

AS3:

public static function segmentDistToPoint(segA:Point, segB:Point, p:Point):Number
{
    var p2:Point = new Point(segB.x - segA.x, segB.y - segA.y);
    var something:Number = p2.x*p2.x + p2.y*p2.y;
    var u:Number = ((p.x - segA.x) * p2.x + (p.y - segA.y) * p2.y) / something;

    if (u > 1)
        u = 1;
    else if (u < 0)
        u = 0;

    var x:Number = segA.x + u * p2.x;
    var y:Number = segA.y + u * p2.y;

    var dx:Number = x - p.x;
    var dy:Number = y - p.y;

    var dist:Number = Math.sqrt(dx*dx + dy*dy);

    return dist;
}

Java

private double shortestDistance(float x1,float y1,float x2,float y2,float x3,float y3)
    {
        float px=x2-x1;
        float py=y2-y1;
        float temp=(px*px)+(py*py);
        float u=((x3 - x1) * px + (y3 - y1) * py) / (temp);
        if(u>1){
            u=1;
        }
        else if(u<0){
            u=0;
        }
        float x = x1 + u * px;
        float y = y1 + u * py;

        float dx = x - x3;
        float dy = y - y3;
        double dist = Math.sqrt(dx*dx + dy*dy);
        return dist;

    }

我制作了一个交互式Desmos图来演示如何实现这一点:

https://www.desmos.com/calculator/kswrm8ddum

红点是A点，绿点是B点，C点是蓝色点。 您可以拖动图形中的点来查看值的变化。 左边的值“s”是线段的参数(即s = 0表示点A, s = 1表示点B)。 值“d”是第三点到经过A和B的直线的距离。

编辑:

有趣的小见解:坐标(s, d)是坐标系中第三点C的坐标，AB是单位x轴，单位y轴垂直于AB。