点在直线上的投影点

直线方程:
ax+by+c=0 ax + by + c = 0 ax+by+c=0
点:
(x0,y0) (x_0, y_0) (x0,y0)
先求法线方程为:
bx−ay+(−bx0+ay0)=0 bx-ay+(-bx_0+ay_0) = 0 bxay+(bx0+ay0)=0
在通过求直线和法线的交点即的点在直线上的投影点,即:
(b(−bx0+ay0)+ac−a2−b2,bc−a(−bx0+ay0)−a2−b2) (\frac{b(-bx_0+ay_0) + ac}{-a^2 - b^2}, \frac{bc - a(-bx_0 + ay_0)}{-a^2 - b^2}) (a2b2b(bx0+ay0)+ac,a2b2bca(bx0+ay0))

参考文献:
两直线的交点:https://blog.youkuaiyun.com/RobotLife/article/details/114884084

### 计算直线投影 为了计算一个在给定直线投影的坐标,在 MATLAB 中可以通过向量运算实现这一目标。具体来说,假设有一个已知的直线定义以及一个不在该直线上的 P(x_p,y_p,z_p),通过以下步骤可求得此在线上对应的投影。 #### 定义直线和平面法向量 考虑一条空间中的直线 L 可以被表示为其方向向量 d 和经过的一个特定 A(a_x,a_y,a_z) 来描述。对于任意一点 B(b_x,b_y,b_z),如果要找这个在这条直线上的正交投影 C,则需要构建从 A 到 B 的位置矢量 AB 并将其分解成平行于 d 方向的部分 AD 加垂直部分 DB[^2]。 ```matlab % 设定直线的方向向量和过的一点A Ax = 0; Ay = 0; Az = 0; Bx = 1; By = 1; Bz = 1; dx = Bx - Ax; dy = By - Ay; dz = Bz - Az; % 给定P的位置 Px = 20; Py = 20; Pz = 10; ``` #### 向量投影计算 使用上述设定好的变量,现在可以继续完成剩余的工作——即寻找 P 在这条直线上的投影 Q: - 首先创建 AP 向量; - 然后应用内积公式获取沿直线方向分量长度 t; - 最终利用 t 值乘以单位化后的直线方向向量加上起始 A 得到最终的结果 Q。 ```matlab APx = Px - Ax; APy = Py - Ay; APz = Pz - Az; t = (APx * dx + APy * dy + APz * dz) / (dx^2 + dy^2 + dz^2); Qx = Ax + t * dx; Qy = Ay + t * dy; Qz = Az + t * dz; disp(['Projection point coordinates: ', num2str(Qx), ',', num2str(Qy), ',', num2str(Qz)]); ``` 这段代码展示了如何在MATLAB环境中执行这些操作并打印出所求得的投影坐标的值[^3]。
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