我需要一个基本函数来求点到线段的最短距离。你可以随意用任何你想要的语言来编写解决方案;我可以把它翻译成什么我正在使用(Javascript)。
编辑:线段由两个端点定义。线段AB由两点A (x1,y1)和B (x2,y2)定义。我要求的是这条线段到点C (x3,y3)的距离。我的几何技能生疏了，所以我看到的例子让我很困惑，我很遗憾地承认。
当前回答
在数学
它使用线段的参数描述，并将点投影到线段定义的直线中。当参数在线段内从0到1时，如果投影在这个范围之外，我们计算到相应端点的距离，而不是法线到线段的直线。
Clear["Global`*"];
distance[{start_, end_}, pt_] :=
Module[{param},
param = ((pt - start).(end - start))/Norm[end - start]^2; (*parameter. the "."
here means vector product*)
Which[
param < 0, EuclideanDistance[start, pt], (*If outside bounds*)
param > 1, EuclideanDistance[end, pt],
True, EuclideanDistance[pt, start + param (end - start)] (*Normal distance*)
]
];
策划的结果:
Plot3D[distance[{{0, 0}, {1, 0}}, {xp, yp}], {xp, -1, 2}, {yp, -1, 2}]
画出比截断距离更近的点:
等高线图:
其他回答
这里它使用Swift
/* Distance from a point (p1) to line l1 l2 */
func distanceFromPoint(p: CGPoint, toLineSegment l1: CGPoint, and l2: CGPoint) -> CGFloat {
let A = p.x - l1.x
let B = p.y - l1.y
let C = l2.x - l1.x
let D = l2.y - l1.y
let dot = A * C + B * D
let len_sq = C * C + D * D
let param = dot / len_sq
var xx, yy: CGFloat
if param < 0 || (l1.x == l2.x && l1.y == l2.y) {
xx = l1.x
yy = l1.y
} else if param > 1 {
xx = l2.x
yy = l2.y
} else {
xx = l1.x + param * C
yy = l1.y + param * D
}
let dx = p.x - xx
let dy = p.y - yy
return sqrt(dx * dx + dy * dy)
}
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
请参见以下网站中的Matlab几何工具箱: http://people.sc.fsu.edu/~jburkardt/m_src/geometry/geometry.html
按Ctrl +f，输入“segment”，查找线段相关函数。函数“segment_point_dist_2d.”和segment_point_dist_3d。M "是你需要的。
几何代码有C版本、c++版本、FORTRAN77版本、FORTRAN90版本和MATLAB版本。
JavaScript中一个基于这个公式的更简洁的解决方案:
distToSegment: function (point, linePointA, linePointB){
var x0 = point.X;
var y0 = point.Y;
var x1 = linePointA.X;
var y1 = linePointA.Y;
var x2 = linePointB.X;
var y2 = linePointB.Y;
var Dx = (x2 - x1);
var Dy = (y2 - y1);
var numerator = Math.abs(Dy*x0 - Dx*y0 - x1*y2 + x2*y1);
var denominator = Math.sqrt(Dx*Dx + Dy*Dy);
if (denominator == 0) {
return this.dist2(point, linePointA);
}
return numerator/denominator;
}
在数学
它使用线段的参数描述，并将点投影到线段定义的直线中。当参数在线段内从0到1时，如果投影在这个范围之外，我们计算到相应端点的距离，而不是法线到线段的直线。
Clear["Global`*"];
distance[{start_, end_}, pt_] :=
Module[{param},
param = ((pt - start).(end - start))/Norm[end - start]^2; (*parameter. the "."
here means vector product*)
Which[
param < 0, EuclideanDistance[start, pt], (*If outside bounds*)
param > 1, EuclideanDistance[end, pt],
True, EuclideanDistance[pt, start + param (end - start)] (*Normal distance*)
]
];
策划的结果:
Plot3D[distance[{{0, 0}, {1, 0}}, {xp, yp}], {xp, -1, 2}, {yp, -1, 2}]
画出比截断距离更近的点:
等高线图:
