Здравствуйте, Ev., Вы писали:

Ev.>Есть четыре точки в 2D пространстве, образующие непрямоугольную область.
Ev.>В каждой точке задано значение. (Для простоты пусть будет Z)
Ev.>Есть точка заданная координатами X,Y заведомо попадающая в эту область.

Ev.>Задача:
Ev.>Найти значение Z в заданной точке.

Ev.>Для упрощения задачи, примем нашу область выпуклой.

Ev.>Интересуют именно вариации билинейной интерполяции.

http://ru.wikipedia.org/wiki/Билинейная_интерполяция
Вид интерполянта:


Подстановка 4 любых точек даст конкретное уравнение поверхности (исключая вырожденные случаи). после этого подставляйте любую точку(x,y)(не обязательно внутри) — получаете значение интерполяции.