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
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;
}
其他回答
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。
您可以尝试PHP geo-math-php的库
composer require rkondratuk/geo-math-php:^1
例子:
<?php
use PhpGeoMath\Model\GeoSegment;
use PhpGeoMath\Model\Polar3dPoint;
$polarPoint1 = new Polar3dPoint(
40.758742779050706, -73.97855507715238, Polar3dPoint::EARTH_RADIUS_IN_METERS
);
$polarPoint2 = new Polar3dPoint(
40.74843388072615, -73.98566565776102, Polar3dPoint::EARTH_RADIUS_IN_METERS
);
$polarPoint3 = new Polar3dPoint(
40.74919365249446, -73.98133456388013, Polar3dPoint::EARTH_RADIUS_IN_METERS
);
$arcSegment = new GeoSegment($polarPoint1, $polarPoint2);
$nearestPolarPoint = $arcSegment->calcNearestPoint($polarPoint3);
// Shortest distance from point-3 to segment(point-1, point-2)
$geoDistance = $nearestPolarPoint->calcGeoDistanceToPoint($polarPoint3);
在f#中，点c到a和b之间的线段的距离为:
let pointToLineSegmentDistance (a: Vector, b: Vector) (c: Vector) =
let d = b - a
let s = d.Length
let lambda = (c - a) * d / s
let p = (lambda |> max 0.0 |> min s) * d / s
(a + p - c).Length
向量d沿着线段从a指向b。d/s与c-a的点积给出了无限直线与点c之间最接近点的参数。使用min和max函数将该参数钳制到范围0..s，使该点位于a和b之间。最后，a+p-c的长度是c到线段上最近点的距离。
使用示例:
pointToLineSegmentDistance (Vector(0.0, 0.0), Vector(1.0, 0.0)) (Vector(-1.0, 1.0))
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;
}
使用arctangents的一行解决方案:
思路是将A移动到(0,0)，并顺时针旋转三角形，使C位于X轴上， 当这种情况发生时，By就是距离。
a角= Atan(Cy - Ay, Cx - Ax); b角= Atan(By - Ay, Bx - Ax); AB长度=平方根((Bx - Ax)²+ (By - Ay)²) By = Sin (bAngle - aAngle) * ABLength
C#
public double Distance(Point a, Point b, Point c)
{
// normalize points
Point cn = new Point(c.X - a.X, c.Y - a.Y);
Point bn = new Point(b.X - a.X, b.Y - a.Y);
double angle = Math.Atan2(bn.Y, bn.X) - Math.Atan2(cn.Y, cn.X);
double abLength = Math.Sqrt(bn.X*bn.X + bn.Y*bn.Y);
return Math.Sin(angle)*abLength;
}
一行c#(要转换为SQL)
double distance = Math.Sin(Math.Atan2(b.Y - a.Y, b.X - a.X) - Math.Atan2(c.Y - a.Y, c.X - a.X)) * Math.Sqrt((b.X - a.X) * (b.X - a.X) + (b.Y - a.Y) * (b.Y - a.Y))
