天天看點

平面中用到的公式(點到平面的距離、平面上的最近點)

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;

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