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:

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

Lua解决方案

-- distance from point (px, py) to line segment (x1, y1, x2, y2)
function distPointToLine(px,py,x1,y1,x2,y2) -- point, start and end of the segment
    local dx,dy = x2-x1,y2-y1
    local length = math.sqrt(dx*dx+dy*dy)
    dx,dy = dx/length,dy/length -- normalization
    local p = dx*(px-x1)+dy*(py-y1)
    if p < 0 then
        dx,dy = px-x1,py-y1
        return math.sqrt(dx*dx+dy*dy), x1, y1 -- distance, nearest point
    elseif p > length then
        dx,dy = px-x2,py-y2
        return math.sqrt(dx*dx+dy*dy), x2, y2 -- distance, nearest point
    end
    return math.abs(dy*(px-x1)-dx*(py-y1)), x1+dx*p, y1+dy*p -- distance, nearest point
end

对于折线(有两条以上线段的线):

-- if the (poly-)line has several segments, just iterate through all of them:
function nearest_sector_in_line (x, y, line)
    local x1, y1, x2, y2, min_dist
    local ax,ay = line[1], line[2]
    for j = 3, #line-1, 2 do
        local bx,by = line[j], line[j+1]
        local dist = distPointToLine(x,y,ax,ay,bx,by)
        if not min_dist or dist < min_dist then
            min_dist = dist
            x1, y1, x2, y2 = ax,ay,bx,by
        end
        ax, ay = bx, by
    end
    return x1, y1, x2, y2
end

例子:

-- call it:
local x1, y1, x2, y2 = nearest_sector_in_line (7, 4, {0,0, 10,0, 10,10, 0,10})

一个2D和3D的解决方案

考虑基底的变化，使得线段变成(0,0,0)-(d, 0,0)和点(u, v, 0)。在这个平面上，最短的距离由

    u ≤ 0 -> d(A, C)
0 ≤ u ≤ d -> |v|
d ≤ u     -> d(B, C)

(到其中一个端点或到支撑线的距离，取决于到该线的投影。等距轨迹由两个半圆和两条线段组成。)

式中，d为AB线段的长度，u、v分别为AB/d (AB方向的单位矢量)与AC的标量积和外积的模量。

AB.AC ≤ 0             -> |AC|
    0 ≤ AB.AC ≤ AB²   -> |ABxAC|/|AB|
          AB² ≤ AB.AC -> |BC|

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:

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。