Cyrus-Beck算法代码

以下是Cyrus-Beck算法的Python代码实现：

import numpy as np

# 计算向量的点积
def dot_product(v1, v2):
    return np.dot(v1, v2)

# 计算向量的长度
def vector_length(v):
    return np.sqrt(np.sum(np.square(v)))

# 计算向量的单位向量
def unit_vector(v):
    return v / vector_length(v)

# 计算从线段起点到交点的向量
def intersection_vector(P, D, t):
    return P + t * D

# 计算从点P到线段起点A的向量
def vector_from_point_to_line(P, A, n):
    return P - A

# 计算Cyrus-Beck算法的t值
def calculate_t_value(N, P, D, P0, n):
    numerator = dot_product(n, P0 - P)
    denominator = dot_product(n, D)
    if denominator == 0:
        return float('inf')
    t = numerator / denominator
    return t

# Cyrus-Beck算法
def cyrus_beck_algorithm(P, D, A, B):
    # 计算线段的向量
    AB = B - A
    # 计算线段的法向量
    n = np.array([-AB[1], AB[0]])
    # 计算线段的起点
    P0 = A
    # 计算线段的终点
    P1 = B
    # 初始化t值
    t_min = 0
    t_max = 1
    # 计算Cyrus-Beck算法的t值
    t = calculate_t_value(n, P, D, P0, n)
    # 更新t_min和t_max
    if dot_product(n, AB) > 0:
        if t > t_min:
            t_min = t
        if t_max < t_min:
            return None
    else:
        if t < t_max:
            t_max = t
        if t_max < t_min:
            return None
    # 计算线段起点到交点的向量
    intersection_vector1 = intersection_vector(P, D, t_min)
    # 计算线段终点到交点的向量
    intersection_vector2 = intersection_vector(P, D, t_max)
    # 判断交点是否在线段上
    if dot_product(vector_from_point_to_line(intersection_vector1, A, n), AB) < 0 or dot_product(vector_from_point_to_line(intersection_vector2, A, n), AB) > 0:
        return None
    # 返回交点
    return intersection_vector1

该代码实现了Cyrus-Beck算法，并可以计算出给定线段上与给定点P最近的交点。其中，P和D分别为给定点的位置向量和方向向量，A和B为线段两个端点的位置向量。