(Ответ получился частично дублем, прошу простить.)
при перпендикулярном направлении фонарика столу
Ах вот где собака была зарыта! Я-то другой угол протелепатировал. Дальше
Kirill_Sal всё сказал. Рассмотрите для простоты прямую, отрезок по одну из полуплоскостей от неё и параллельную проекцию (так оно и зовётся) отрезка на прямую. Если отрезок не параллелен прямой, никакого равенства длин при ортогональной проекции (это частный случай, упомянутый вами) не будет, хотя при каком-то другом направлении проекции равенство длин проекции и отрезка будет, т. к. ортогональная проекция самая короткая из всех возможных, и сверху их длины не ограничены. Простая геометрия, но рассмотреть во всех деталях, видимо, нужно.
просто хотелось бы какой нибудь рисунок с геометрической интерпретацией
Возьмите что-то типа GeoGebra, и убедитесь, что рисунок легко получить и изучить.