私の意見では、これを確認する最良の方法は、平面全体と点を座標系の原点に変換することです。左下の点が座標系の中心になるようにすべての点を変換し、通常のベクトルが次のようになるようにすべてを回転します。軸の1つと平行を指しています。これは、すべてのポイントの行列乗算を意味しますが、この後、どのポイントが長方形にあるかを簡単に確認できます。これはXNAC#の実装ですが、ロジックはどこでも同じです:(入力にスケッチを使用しようとしました)
// Inputs - Right handed coordinate system
Vector3 p1 = new Vector3(-1.0f, 1.0f, 1.0f); // left top
Vector3 p2 = new Vector3(1.0f, -1.0f, 0.0f); // right bottom
Vector3 p3 = new Vector3(1.0f, 1.0f, 1.0f); // right top, redundant if this is a rectangle
Vector3 p4 = new Vector3(-1.0f, -1.0f, 0.0f); // left bottom
Vector3 a = new Vector3(-0.5f, 0.0f, 0.5f);
// Calculating transformation matrix
Vector3 right = Vector3.Normalize(p2 - p4);
Vector3 forward = Vector3.Normalize(p1 - p4);
Vector3 up = Vector3.Cross(right, forward);
Matrix transform = new Matrix();
transform.M11 = right.X;
transform.M12 = right.Y;
transform.M13 = right.Z;
transform.M14 = 0.0f;
transform.M21 = forward.X;
transform.M22 = forward.Y;
transform.M23 = forward.Z;
transform.M24 = 0.0f;
transform.M31 = up.X;
transform.M32 = up.Y;
transform.M33 = up.Z;
transform.M34 = 0.0f;
transform.M41 = p4.X;
transform.M42 = p4.Y;
transform.M43 = p4.Z;
transform.M44 = 1.0f;
transform = Matrix.Invert(transform);
// Transforming
Vector3 tp1 = Vector3.Transform(p1, transform);
Vector3 tp2 = Vector3.Transform(p2, transform);
Vector3 tp3 = Vector3.Transform(p3, transform);
Vector3 tp4 = Vector3.Transform(p4, transform);
Vector3 ta = Vector3.Transform(a, transform);
ta.X /= tp2.X; // divide with rectangle width
ta.Y /= tp1.Y; // divide with rectangle height
// Now everything is on the XY plane
// P1: {X:0 Y:2.236068 Z:0}
// P2: {X:2 Y:0 Z:0}
// P3: {X:2 Y:2.236068 Z:0}
// P4: {X:0 Y:0 Z:0}
// A: {X:0.25 Y:0.5 Z:0}
これは、任意の4つのポイントで機能します。
これは最速のソリューションではありませんが、行列変換を知っている場合は、最もクリーンでシンプルなソリューションであると確信しています。より速くてシンプルな解決策を見つけたら、私も興味がありますが、おそらくパフォーマンスの問題はないでしょう。私のIntel2.4ghzプロセッサでは、この計算は1秒間に100万回以上問題なく行われます。これがお役に立てば幸いです。