1)第一基本量

 正則曲面Sの式を一階偏微分したSuとSvとにより内積で表されます。

  E=∂S/∂u・∂S/∂u=Su・Su
  F=∂S/∂u・∂S/∂v=Su・Sv=Sv・Su
  G=∂S/∂v・∂S/∂v=Sv・Sv

 POV−Rayには、vdotが用意されていて、SuとSvの内積を、vdot(Su,Sv)により求めることができます。

 一階偏微分の値は、中点差分法により、
  Su=(S( u+H/2, v )-S( u-H/2, v ))/H
  Sv=(S( u, v+H/2 )-S( u, v-H/2 ))/H になります。
 Hは第一変数u、第二変数vの微小な増加分⊿u、⊿vで、uやvの刻み幅をHとすることが考えられますが、刻み幅より小さな値を、定数として設定することもできます。