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
基于Joshua Javascript的AutoHotkeys版本:
plDist(x, y, x1, y1, x2, y2) {
A:= x - x1
B:= y - y1
C:= x2 - x1
D:= y2 - y1
dot:= A*C + B*D
sqLen:= C*C + D*D
param:= dot / sqLen
if (param < 0 || ((x1 = x2) && (y1 = y2))) {
xx:= x1
yy:= y1
} else if (param > 1) {
xx:= x2
yy:= y2
} else {
xx:= x1 + param*C
yy:= y1 + param*D
}
dx:= x - xx
dy:= y - yy
return sqrt(dx*dx + dy*dy)
}
其他回答
忍不住用python来编码:)
from math import sqrt, fabs
def pdis(a, b, c):
t = b[0]-a[0], b[1]-a[1] # Vector ab
dd = sqrt(t[0]**2+t[1]**2) # Length of ab
t = t[0]/dd, t[1]/dd # unit vector of ab
n = -t[1], t[0] # normal unit vector to ab
ac = c[0]-a[0], c[1]-a[1] # vector ac
return fabs(ac[0]*n[0]+ac[1]*n[1]) # Projection of ac to n (the minimum distance)
print pdis((1,1), (2,2), (2,0)) # Example (answer is 1.414)
fortran也是一样:)
real function pdis(a, b, c)
real, dimension(0:1), intent(in) :: a, b, c
real, dimension(0:1) :: t, n, ac
real :: dd
t = b - a ! Vector ab
dd = sqrt(t(0)**2+t(1)**2) ! Length of ab
t = t/dd ! unit vector of ab
n = (/-t(1), t(0)/) ! normal unit vector to ab
ac = c - a ! vector ac
pdis = abs(ac(0)*n(0)+ac(1)*n(1)) ! Projection of ac to n (the minimum distance)
end function pdis
program test
print *, pdis((/1.0,1.0/), (/2.0,2.0/), (/2.0,0.0/)) ! Example (answer is 1.414)
end program test
这是一个自成体系的Delphi / Pascal版本的函数，基于上面约书亚的答案。使用TPoint用于VCL屏幕图形，但应该易于根据需要进行调整。
function DistancePtToSegment( pt, pt1, pt2: TPoint): double;
var
a, b, c, d: double;
len_sq: double;
param: double;
xx, yy: double;
dx, dy: double;
begin
a := pt.x - pt1.x;
b := pt.y - pt1.y;
c := pt2.x - pt1.x;
d := pt2.y - pt1.y;
len_sq := (c * c) + (d * d);
param := -1;
if (len_sq <> 0) then
begin
param := ((a * c) + (b * d)) / len_sq;
end;
if param < 0 then
begin
xx := pt1.x;
yy := pt1.y;
end
else if param > 1 then
begin
xx := pt2.x;
yy := pt2.y;
end
else begin
xx := pt1.x + param * c;
yy := pt1.y + param * d;
end;
dx := pt.x - xx;
dy := pt.y - yy;
result := sqrt( (dx * dx) + (dy * dy))
end;
上面的函数在垂直线上不起作用。这是一个工作正常的函数! 与点p1 p2相交。CheckPoint为p;
public float DistanceOfPointToLine2(PointF p1, PointF p2, PointF p)
{
// (y1-y2)x + (x2-x1)y + (x1y2-x2y1)
//d(P,L) = --------------------------------
// sqrt( (x2-x1)pow2 + (y2-y1)pow2 )
double ch = (p1.Y - p2.Y) * p.X + (p2.X - p1.X) * p.Y + (p1.X * p2.Y - p2.X * p1.Y);
double del = Math.Sqrt(Math.Pow(p2.X - p1.X, 2) + Math.Pow(p2.Y - p1.Y, 2));
double d = ch / del;
return (float)d;
}
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。
基于Joshua Javascript的AutoHotkeys版本:
plDist(x, y, x1, y1, x2, y2) {
A:= x - x1
B:= y - y1
C:= x2 - x1
D:= y2 - y1
dot:= A*C + B*D
sqLen:= C*C + D*D
param:= dot / sqLen
if (param < 0 || ((x1 = x2) && (y1 = y2))) {
xx:= x1
yy:= y1
} else if (param > 1) {
xx:= x2
yy:= y2
} else {
xx:= x1 + param*C
yy:= y1 + param*D
}
dx:= x - xx
dy:= y - yy
return sqrt(dx*dx + dy*dy)
}
