2)第二基本量

 正則曲面Sの式を二階偏微分したSuu、Suv、Svvと単位法ベクトルnの内積で表されます。

  L=Suu・n=∂S/∂u・∂n/∂u
  M=Suv・n=Svu・n=∂S/∂v・∂n/∂u=∂S/∂u・∂n/∂v
  N=Svv・n=∂S/∂v・∂n/∂v

 単位法ベクトルは n=(Su×Sv)/‖Su×Sv‖ になります。

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


 二階偏微分の値は、中点差分法により、
  Suu=( S( u+H, v )-2*S( u, v )+S( u-H, v ))/pow(H,2)
  Svv=(S( u, v+H )-2*S( u, v )+S( u, v-H ))/pow(H,2)
  Suv=(S( u+H/2, v+H/2 )-S( u+H/2, v-H/2 )-S( u-H/2, v+H/2 )+S( u-H/2, v-H/2 ))/pow(H,2)
     =Svu になります。