點到平面的距離
設想一個平面和一個不在平面上的點qv(後面加v表示向量)。平面上存在一個點pv,它到qv的距離最短。很明顯,從pv到qv的向量垂直于平面,且形式為a▪nv(就是說這個向量差與平面法矢平行,因為nv是機關向量,是以其長度就是a)。
假設nv為機關向量,那麼pv到qv的距離(也就是qv到平面的距離)就是a了。(如果qv在平面的反面,這個距離為負。)令人驚奇的是,不用知道pv的位置就能計算出a。讓我們來回顧qv的定義,并做一些向量計算來消除pv。
pv + a▪nv = qv
(pv + a▪nv)▪nv = qv ▪ nv
pv ▪ nv + a = qv ▪ nv
d + a = qv ▪ nv
a = qv ▪ nv - d
平面上的投影點
考慮平面pv,其定義為标準的隐式:滿足pv ▪ nv = d的點的幾何。給定一個點qv,我們想要找到點qv’,它是qv在平面上的投影,就是平面上離qv最近的點
上面我們已經知道了如何計算點到平面的投影距離。為了計算qv’,隻要在nv的方向上移動一段距離
qv’ = qv - a▪nv = qv + (d - qv ▪ nv) ▪ nv;