MongoDB c# recupera todos os elementos correspondentes em uma matriz em um documento usando o construtor de definição

A pergunta não descreve completamente o caso de uso, então eu criei algumas opções potenciais para você explorar com base em algumas suposições, em particular, elas dependem da disponibilidade do LINQ e do direcionamento de um único documento por vez ( e que você provavelmente não quer mais código do que realmente precisa):

1) Uma variação do que você tem. Use um find padrão com uma projeção e expressão LINQ.

var projection = Builders<ShapeDocument>.Projection
    .Expression(x => x.fooArray.Where(y => y.plot == "circle"));

var items1 = collection
    .Find(x => x.user == "Jone Doe")
    .Project(projection)
    .ToList();

2) Use o pipeline de agregação (você pode usar a mesma projeção acima)

var pipeline = collection
    .Aggregate()
    .Match(x => x.user == "Jone Doe")
    .Project(i => new
            {
                x = i.fooArray.Where(x => x.plot == "circle")
            });

var items2 = pipeline.SingleOrDefault();

3) Puxe o documento de volta com todos os elementos da matriz e filtre localmente usando LINQ. No lado positivo, esta é uma pequena quantidade de código legível, no entanto, traz todo o documento de volta antes da filtragem. Dependendo do seu uso exato, isso pode ser aceitável.

var items3 = collection.AsQueryable()
    .SingleOrDefault(x => x.user == "Jone Doe")
    .fooArray.Where(x => x.plot == "circle");

Se LINQ realmente não é uma opção, então há um exemplo aqui que mostra como você pode converter a projeção para não nós LINQ. Totalmente não testado, mas seria algo como:

var filter = new BsonDocument {
 {"input", "$items"},
 {"as", "item" },
 {"cond", new BsonDocument {
     // Fill in the condition values
     { "", new BsonArray { "", xxx } } }
   }
 };

var project = new BsonDocument {
 { "items", new BsonDocument { { "$filter", filter} } }
};

var pipeline = collection.Aggregate().Project(project);