空間點到直線垂足坐標的解算及C++實現


轉自:http://blog.csdn.net/zhouschina/article/details/14647587

假設空間某點O的坐標為(Xo,Yo,Zo),空間某條直線上兩點A和B的坐標為:(X1,Y1,Z1),(X2,Y2,Z2),設點O在直線AB上的垂足為點N,坐標為(Xn,Yn,Zn)。點N坐標解算過程如下:

首先求出下列向量:

  

向量AB可以用方向向量代替

    由向量垂直關系:

    
    上式記為(1)式。

   點N在直線AB上,根據向量共線:

     (2)

  由(2)得:

    (3)
  把(3)式代入(1)式,式中只有一個未知數k,整理化簡解出k:

    (4)
  把(4)式代入(3)式即得到垂足N的坐標。

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// 二維空間點到直線的垂足

struct Point

{

  double x,y;

}

Point GetFootOfPerpendicular(

    const Point &pt,     // 直線外一點

    const Point &begin,  // 直線開始點

    const Point &end)   // 直線結束點

{

    Point retVal;

   

    double dx = begin.x - end.x;

    double dy = begin.y - end.y;

    if(abs(dx) < 0.00000001 && abs(dy) < 0.00000001 )

    {

        retVal = begin;

        return retVal;

    }

   

    double u = (pt.x - begin.x)*(begin.x - end.x) +

        (pt.y - begin.y)*(begin.y - end.y);

    u = u/((dx*dx)+(dy*dy));

   

    retVal.x = begin.x + u*dx;

    retVal.y = begin.y + u*dy;

   

    return retVal;

}

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// 三維空間點到直線的垂足

struct Point

{

  double x,y,z;

}

Point GetFootOfPerpendicular(

    const Point &pt,     // 直線外一點

    const Point &begin,  // 直線開始點

    const Point &end)   // 直線結束點

{

    Point retVal;

   

    double dx = begin.x - end.x;

    double dy = begin.y - end.y;

  double dz = begin.z - end.z;

    if(abs(dx) < 0.00000001 && abs(dy) < 0.00000001 && abs(dz) < 0.00000001 )

    {

        retVal = begin;

        return retVal;

    }

   

    double u = (pt.x - begin.x)*(begin.x - end.x) +

        (pt.y - begin.y)*(begin.y - end.y) + (pt.z - begin.z)*(begin.z - end.z);

    u = u/((dx*dx)+(dy*dy)+(dz*dz));

   

    retVal.x = begin.x + u*dx;

    retVal.y = begin.y + u*dy;

  retVal.y = begin.z + u*dz;

    

    return retVal;

}

 

 

 

 


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