C# 曲线上的点（二） 获取距离最近的点

如何在一条曲线上，获取到距离指定点最近的点位置？

与上一篇 C# 曲线上的点（一） 获取指定横坐标对应的纵坐标值 类似，

我们通过曲线上获取的密集点，通过俩点之间连线，获取连线上最近的点。我们能够获取到一系列最近的点集，最近只取距离最小的点即可。

我们这样的算法是否精确呢？不算太精确，但是对于获取曲线上最近点，基本能满足。

斜率变化不大的线段，点不密集；斜率变化较大的线段，点相当密集，所以由此点集得到的最近点，是相对准确的。

实现方案，以下代码可以直接复用：

1 1     public static Point GetClosestPointOnPath(Point p, Geometry geometry)
2 2     {
3 3         PathGeometry pathGeometry = geometry.GetFlattenedPathGeometry();
4 4 
5 5         var points = pathGeometry.Figures.Select(f => GetClosestPointOnPathFigure(f, p))
6 6             .OrderBy(t => t.Item2).FirstOrDefault();
7 7         return points?.Item1 ?? new Point(0, 0);
8 8     }
9 9 
1010     private static Tuple<Point, double> GetClosestPointOnPathFigure(PathFigure figure, Point p)
1111     {
1212         List<Tuple<Point, double>> closePoints = new List<Tuple<Point, double>>();
1313         Point current = figure.StartPoint;
1414         foreach (PathSegment s in figure.Segments)
1515         {
1616             PolyLineSegment segment = s as PolyLineSegment;
1717             LineSegment line = s as LineSegment;
1818             Point[] points;
1919             if (segment != null)
2020             {
2121                 points = segment.Points.ToArray();
2222             }
2323             else if (line != null)
2424             {
2525                 points = new[] { line.Point };
2626             }
2727             else
2828             {
2929                 throw new InvalidOperationException();
3030             }
3131             foreach (Point next in points)
3232             {
3333                 Point closestPoint = GetClosestPointOnLine(current, next, p);
3434                 double d = (closestPoint - p).LengthSquared;
3535                 closePoints.Add(new Tuple<Point, double>(closestPoint, d));
3636                 current = next;
3737             }
3838         }
3939         return closePoints.OrderBy(t => t.Item2).First();
4040     }

俩点之间的连线，如果当前点在此方向的投影为负或者大于当前长度，则取俩侧的点：

1 1     private static Point GetClosestPointOnLine(Point start, Point end, Point p)
2 2     {
3 3         double length = (start - end).LengthSquared;
4 4         if (Math.Abs(length) < 0.01)
5 5         {
6 6             return start;
7 7         }
8 8         Vector v = end - start;
9 9         double param = (p - start) * v / length;
1010         return (param < 0.0) ? start : (param > 1.0) ? end : (start + param * v);
1111     }

效果图：