给定一个平面
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和一个点 ,平面的法向量由下式给出
(2)
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以及从平面到点的向量由下式给出
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投影 到
得到从点到平面的距离
为
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去掉绝对值符号得到有符号距离,
(10)
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如果 与法向量
在平面的同一侧,则为正值;如果在平面的另一侧,则为负值。
对于以 Hessian 法式指定的平面,这可以非常方便地用简单方程表示
(11)
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其中 是单位法向量。因此,平面到原点的距离由
给出(Gellert et al. 1989, p. 541)。
给定三个点 ,其中
, 2, 3,计算单位法向量
(12)
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那么,从点 到包含这三个点的平面的(有符号)距离由下式给出
(13)
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其中 是这三个点中的任意一个。展开坐标表明
(14)
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因为所有点都在同一平面上,所以必须如此,尽管从上面的向量方程来看,这一点远非显而易见。
当点位于由其他三个点确定的平面上时,称其与它们共面,并且上面公式给出的距离坍缩为 0。