<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<!DOCTYPE article PUBLIC "-//NLM//DTD JATS (Z39.96) Journal Publishing DTD v1.1 20151215//EN" "http://jats.nlm.nih.gov/publishing/1.1/JATS-journalpublishing1.dtd">
<article xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" article-type="research-article" dtd-version="1.1">
<front>
<journal-meta>
<journal-id journal-id-type="pmc">CMC</journal-id>
<journal-id journal-id-type="nlm-ta">CMC</journal-id>
<journal-id journal-id-type="publisher-id">CMC</journal-id>
<journal-title-group>
<journal-title>Computers, Materials &#x0026; Continua</journal-title>
</journal-title-group>
<issn pub-type="epub">1546-2226</issn>
<issn pub-type="ppub">1546-2218</issn>
<publisher>
<publisher-name>Tech Science Press</publisher-name>
<publisher-loc>USA</publisher-loc>
</publisher>
</journal-meta>
<article-meta>
<article-id pub-id-type="publisher-id">16006</article-id>
<article-id pub-id-type="doi">10.32604/cmc.2021.016006</article-id>
<article-categories>
<subj-group subj-group-type="heading">
<subject>Article</subject>
</subj-group>
</article-categories>
<title-group>
<article-title>Scattered Data Interpolation Using Cubic Trigonometric B&#x00E9;zier Triangular Patch</article-title>
<alt-title alt-title-type="left-running-head">Scattered Data Interpolation Using Cubic Trigonometric B&#x00E9;zier Triangular Patch</alt-title>
<alt-title alt-title-type="right-running-head">Scattered Data Interpolation Using Cubic Trigonometric B&#x00E9;zier Triangular Patch</alt-title>
</title-group>
<contrib-group content-type="authors">
<contrib id="author-1" contrib-type="author">
<name name-style="western">
<surname>Hashim</surname>
<given-names>Ishak</given-names>
</name>
<xref ref-type="aff" rid="aff-1">1</xref>
</contrib>
<contrib id="author-2" contrib-type="author">
<name name-style="western">
<surname>Draman</surname>
<given-names>Nur Nabilah Che</given-names>
</name>
<xref ref-type="aff" rid="aff-2">2</xref>
</contrib>
<contrib id="author-3" contrib-type="author" corresp="yes">
<name name-style="western">
<surname>Karim</surname>
<given-names>Samsul Ariffin Abdul</given-names>
</name>
<xref ref-type="aff" rid="aff-3">3</xref>
<email>samsul_ariffin@utp.edu.my</email>
</contrib>
<contrib id="author-4" contrib-type="author">
<name name-style="western">
<surname>Yeo</surname>
<given-names>Wee Ping</given-names>
</name>
<xref ref-type="aff" rid="aff-4">4</xref>
</contrib>
<contrib id="author-5" contrib-type="author">
<name name-style="western">
<surname>Baleanu</surname>
<given-names>Dumitru</given-names>
</name>
<xref ref-type="aff" rid="aff-5">5</xref>
<xref ref-type="aff" rid="aff-6">6</xref>
<xref ref-type="aff" rid="aff-7">7</xref>
</contrib>
<aff id="aff-1"><label>1</label><institution>Department of Mathematical Sciences, Faculty of Science and Technology, Universiti Kebangsaan Malaysia, UKM</institution>, <addr-line>Bangi, 43600, Selangor Darul Ehsan</addr-line>, <country>Malaysia</country></aff>
<aff id="aff-2"><label>2</label><institution>Department of Fundamental and Applied Sciences, Universiti Teknologi PETRONAS</institution>, <addr-line>Seri Iskandar, 32610, Perak Darul Ridzuan</addr-line>, <country>Malaysia</country></aff>
<aff id="aff-3"><label>3</label><institution>Department of Fundamental and Applied Sciences and Centre for Systems Engineering (CSE), Institute of Autonoumous System Universiti Teknologi PETRONAS</institution>, <addr-line>Seri Iskandar, 32610, Perak Darul Ridzuan</addr-line>, <country>Malaysia</country></aff>
<aff id="aff-4"><label>4</label><institution>Faculty of Science, Universiti Brunei Darussalam</institution>, <addr-line>Bandar Seri Begawan, BE1410</addr-line>, <country>Brunei Darussalam</country></aff>
<aff id="aff-5"><label>5</label><institution>Department of Mathematics, Cankaya University</institution>, <addr-line>Ankara</addr-line>, <country>Turkey</country></aff>
<aff id="aff-6"><label>6</label><institution>Institute of Space Sciences</institution>, <addr-line>Magurele-Bucharest</addr-line>, <country>Romania</country></aff>
<aff id="aff-7"><label>7</label><institution>Department of Medical Research, China Medical University Hospital, China Medical University</institution>, <addr-line>Taichung</addr-line>, <country>Taiwan</country></aff>
</contrib-group>
<author-notes>
<corresp id="cor1">&#x002A;Corresponding Author: Samsul Ariffin Abdul Karim. Email: <email>samsul_ariffin@utp.edu.my</email></corresp>
</author-notes>
<pub-date pub-type="epub" date-type="pub" iso-8601-date="2021-05-31"><day>31</day><month>05</month><year>2021</year></pub-date>
<volume>69</volume>
<issue>1</issue>
<fpage>221</fpage>
<lpage>236</lpage>
<history>
<date date-type="received"><day>18</day><month>12</month><year>2020</year></date>
<date date-type="accepted"><day>18</day><month>1</month><year>2021</year></date>
</history>
<permissions>
<copyright-statement>&#x00A9; 2021 Draman et al.</copyright-statement>
<copyright-year>2021</copyright-year>
<copyright-holder>Draman et al.</copyright-holder>
<license xlink:href="https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/">
<license-p>This work is licensed under a <ext-link ext-link-type="uri" xlink:type="simple" xlink:href="https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/">Creative Commons Attribution 4.0 International License</ext-link>, which permits unrestricted use, distribution, and reproduction in any medium, provided the original work is properly cited.</license-p>
</license>
</permissions>
<self-uri content-type="pdf" xlink:href="TSP_CMC_16006.pdf"></self-uri>
<abstract>
<p>This paper discusses scattered data interpolation using cubic trigonometric B&#x00E9;zier triangular patches with <inline-formula id="ieqn-1"><mml:math id="mml-ieqn-1"><mml:msup><mml:mi>C</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:math></inline-formula> continuity everywhere. We derive the <inline-formula id="ieqn-2"><mml:math id="mml-ieqn-2"><mml:msup><mml:mi>C</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:math></inline-formula> condition on each adjacent triangle. On each triangular patch, we employ convex combination method between three local schemes. The final interpolant with the rational corrected scheme is suitable for regular and irregular scattered data sets. We tested the proposed scheme with 36,65, and 100 data points for some well-known test functions. The scheme is also applied to interpolate the data for the electric potential. We compared the performance between our proposed method and existing scattered data interpolation schemes such as Powell&#x2013;Sabin (PS) and Clough&#x2013;Tocher (CT) by measuring the maximum error, root mean square error (RMSE) and coefficient of determination (<inline-formula id="ieqn-3"><mml:math id="mml-ieqn-3"><mml:msup><mml:mi>R</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:math></inline-formula>). From the results obtained, our proposed method is competent with cubic B&#x00E9;zier, cubic Ball, PS and CT triangles splitting schemes to interpolate scattered data surface. This is very significant since PS and CT requires that each triangle be splitting into several micro triangles.</p>
</abstract>
<kwd-group kwd-group-type="author">
<kwd>Cubic trigonometric</kwd>
<kwd>B&#x00E9;zier triangular patches</kwd>
<kwd><italic>C</italic><sup>1</sup>sufficient condition</kwd>
<kwd>scattered data interpolation</kwd>
</kwd-group>
</article-meta>
</front>
<body>
<sec id="s1">
<label>1</label>
<title>Introduction</title>
<p>This paper investigates scattered data interpolation using trigonometric B&#x00E9;zier triangular patch that has been proposed by Zhu et al. [<xref ref-type="bibr" rid="ref-1">1</xref>]. Scattered data interpolation is about the construction of a smooth surface for non-uniform set of data. It can be prescribed by a given a set of scattered data <inline-formula id="ieqn-4"><mml:math id="mml-ieqn-4"><mml:mi mathvariant="bold-italic">V</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>{</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="bold-italic">x</mml:mi><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold-italic">i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mspace width="thinmathspace" /><mml:msub><mml:mi mathvariant="bold-italic">y</mml:mi><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold-italic">i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mspace width="thinmathspace" /><mml:mi mathvariant="bold-italic">i</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mn mathvariant="bold">1</mml:mn></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mspace width="thinmathspace" /><mml:mo>&#x2026;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:mspace width="thinmathspace" /><mml:mi mathvariant="bold-italic">n</mml:mi><mml:mo>}</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x2208;</mml:mo><mml:msup><mml:mi mathvariant="bold-italic">R</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mn mathvariant="bold">2</mml:mn></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup></mml:math></inline-formula> over a polygon domain and a corresponding set of real numbers <inline-formula id="ieqn-5"><mml:math id="mml-ieqn-5"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>{</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="bold-italic">Z</mml:mi><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold-italic">i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>}</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold-italic">i</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mn mathvariant="bold">1</mml:mn></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold-italic">n</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math></inline-formula>. Besides that, scattered data interpolation is very vital in many areas such as engineering fields, predicting rainfall and other data that needed to be measured or generated at irregular positions.</p>
<p>In a previous study, Saaban et al. [<xref ref-type="bibr" rid="ref-2">2</xref>] performed scattered data interpolation by using minimized sum of squares of principal curvatures. In additions, this scheme also uses geometric continuity which is <inline-formula id="ieqn-6"><mml:math id="mml-ieqn-6"><mml:msup><mml:mi mathvariant="bold-italic">G</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mn mathvariant="bold">1</mml:mn></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup></mml:math></inline-formula> continuity between adjacent triangular patches to reconstruct surfaces. They applied the proposed scheme to some functions and to some real data such as soil erosion.</p>
<p>Butt et al. [<xref ref-type="bibr" rid="ref-3">3</xref>] proposed a scheme which exhibits the shape preserving properties by positivity, monotonicity and convexity 2D data by inserting more knots in the interval. The positivity of regular data arranged over a rectangular grid was discussed. Hussain et al. [<xref ref-type="bibr" rid="ref-4">4</xref>] proposed <inline-formula id="ieqn-7"><mml:math id="mml-ieqn-7"><mml:msup><mml:mi mathvariant="bold-italic">C</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mn mathvariant="bold">1</mml:mn></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup></mml:math></inline-formula> continuity scattered data interpolation by preserving the positivity property. This scheme is modified by adding weights to the functions if the B&#x00E9;zier ordinates do not satisfy the derived positivity conditions.</p>
<p>Han [<xref ref-type="bibr" rid="ref-5">5</xref>] proposed cubic trigonometric polynomial curves with shape parameter where the order of continuity is dependent upon the knot vector (uniform or non-uniform) and the value of shape parameters. This scheme shows that the proposed scheme is closer to the control polygon than the corresponding B-spline curves. Besides that, the degree of the cubic trigonometric polynomial curves can be reduced to quadratic trigonometric polynomial curves which represent the ellipse.</p>
<p>Butt [<xref ref-type="bibr" rid="ref-6">6</xref>] preserved the shape of positive data by deriving sufficient conditions for the first partial derivatives and twist values by using a piecewise bi-cubic interpolant. Lamberti et al. [<xref ref-type="bibr" rid="ref-7">7</xref>] also proposed a method for the construction of C<sup>2</sup> interpolating function. This scheme preserved the shape of curve <italic>via</italic> tension parameters. The calculation for approximation order and numerical examples is shown.</p>
<p>Floater [<xref ref-type="bibr" rid="ref-8">8</xref>,<xref ref-type="bibr" rid="ref-9">9</xref>] proposed another shape preserving property which is the convexity where [<xref ref-type="bibr" rid="ref-8">8</xref>] shows derivation of sufficient conditions convexity of tensor-product B&#x00E9;zier surfaces. The conditions focused on <inline-formula id="ieqn-8"><mml:math id="mml-ieqn-8"><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold">C</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mn mathvariant="bold">1</mml:mn></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup></mml:math></inline-formula> tensor product B-spline surfaces. Unfortunately, the sufficient conditions in the form of inequalities which involved control points. Floater also defined convexity and rational convexity preservation of systems of functions. It is proven that the total positivity and rational convexity preservation are equivalent. Ali et al. [<xref ref-type="bibr" rid="ref-10">10</xref>] have constructed a new cubic Timmer triangular patch and applied it for scattered data interpolation. Based on the numerical results, their proposed scheme is better than the existing schemes in term of higher R<sup>2</sup> and smaller SMSE and maximum error, however, their scheme took longer computational time to generate the results. Meanwhile Draman et al. [<xref ref-type="bibr" rid="ref-11">11</xref>] have constructed scattered data interpolation scheme by using rational quartic spline with three parameters. Karim et al. [<xref ref-type="bibr" rid="ref-12">12</xref>] have constructed new cubic B&#x00E9;zier-Like triangular patches with three parameters for scattered data interpolation. From numerical results, their proposed scheme is better than Radial basis functions (RBFs) scheme such as thin plate spline, gaussian etc.</p>
<p>The aim of this paper is to apply scattered data interpolation with trigonometric function which is cubic trigonometric B&#x00E9;zier. To our knowledge, this is the first study that applies trigonometric B&#x00E9;zier triangular for scattered data interpolation. We summarize the main advantages of the proposed scheme as follows:
<list list-type="alpha-lower">
<list-item>
<p>The proposed scattered data interpolation uses cubic trigonometric B&#x00E9;zier with three parameters meanwhile Ali et al. [<xref ref-type="bibr" rid="ref-10">10</xref>], Draman et al. [<xref ref-type="bibr" rid="ref-11">11</xref>] and Karim et al. [<xref ref-type="bibr" rid="ref-12">12</xref>] have used different types of rational interpolants.</p></list-item>
<list-item>
<p>Our scheme only needs to triangulate the data one time. Meanwhile, Powell&#x2013;Sabin (PS) and Clough&#x2013;Tocher (CT) schemes needed to split the macro triangles into several micro triangles for each triangle. This will increase computation time to construct the final interpolating surface.</p></list-item>
</list></p>
<p>This paper is organized as follows: Section 2 discusses trigonometric B&#x00E9;zier triangular patches with three shape parameters. Section 3 states the properties of cubic trigonometric B&#x00E9;zier. Section 4 discusses the scattered data interpolation. Section 5 presents the numerical results including comparison with existing schemes. Conclusion and future work are given in Section 6.</p>
</sec>
<sec id="s2">
<label>2</label>
<title>Trigonometric B&#x00E9;zier Triangular Patch with Three Shape Parameters</title>
<p>Trigonometric B&#x00E9;zier triangular patches is constructed by Zhu et al. [<xref ref-type="bibr" rid="ref-1">1</xref>]. The trigonometric B&#x00E9;zier triangular patches are defined as follows:</p>
<p><bold>Definition 1.</bold> <italic>Let</italic> <inline-formula id="ieqn-9"><mml:math id="mml-ieqn-9"><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mspace width="thinmathspace" /><mml:mi>&#x03B2;</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mspace width="thinmathspace" /><mml:mi>&#x03B3;</mml:mi><mml:mo>&#x2208;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mspace width="thinmathspace" /><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi mathvariant="normal">&#x221E;</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, <italic>given control points</italic> <inline-formula id="ieqn-10"><mml:math id="mml-ieqn-10"><mml:msub><mml:mi>P</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x2208;</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="fraktur">R</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mtext>&#xA0;</mml:mtext><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mspace width="thinmathspace" /><mml:mi>j</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mspace width="thinmathspace" /><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>&#x2208;</mml:mo><mml:mi>N</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mspace width="thinmathspace" /><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>j</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>3</mml:mn><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, <italic>and a domain triangle</italic> <inline-formula id="ieqn-11"><mml:math id="mml-ieqn-11"><mml:mi>D</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>{</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>u</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mspace width="thinmathspace" /><mml:mi>v</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mspace width="thinmathspace" /><mml:mi>w</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x2223;</mml:mo><mml:mi>u</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>v</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>w</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>&#x03C0;</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>/</mml:mo></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mspace width="thinmathspace" /><mml:mi>u</mml:mi><mml:mo>&#x2265;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mspace width="thinmathspace" /><mml:mi>v</mml:mi><mml:mo>&#x2265;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mspace width="thinmathspace" /><mml:mi>w</mml:mi><mml:mo>&#x2265;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>}</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> <italic>in which</italic> <inline-formula id="ieqn-12"><mml:math id="mml-ieqn-12"><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>u</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mspace width="thinmathspace" /><mml:mi>v</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mspace width="thinmathspace" /><mml:mi>w</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> <italic>are barycentric coordinates of the points in D. We call</italic></p>
<p><disp-formula id="eqn-1">
<label>(1)</label>
<mml:math id="mml-eqn-1" display="block"><mml:mi>R</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>u</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mspace width="thinmathspace" /><mml:mi>v</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mspace width="thinmathspace" /><mml:mi>w</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:munder><mml:mo>&#x2211;</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>j</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:munder><mml:msubsup><mml:mi>T</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mspace width="thinmathspace" /><mml:mi>j</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mspace width="thinmathspace" /><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>u</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mspace width="thinmathspace" /><mml:mi>v</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mspace width="thinmathspace" /><mml:mi>w</mml:mi><mml:mo>;</mml:mo><mml:mspace width="thinmathspace" /><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mspace width="thinmathspace" /><mml:mi>&#x03B2;</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mspace width="thinmathspace" /><mml:mi>&#x03B3;</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mspace width="1em" /><mml:msub><mml:mi>P</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mspace width="thinmathspace" /><mml:mi>j</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mspace width="thinmathspace" /><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>u</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mspace width="thinmathspace" /><mml:mi>v</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mspace width="thinmathspace" /><mml:mi>w</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x2208;</mml:mo><mml:mi>D</mml:mi></mml:math>
</disp-formula></p>
<p><italic>the trigonometric B&#x00E9;zier-Like patch over triangular domain with three exponential shape parameters</italic> <inline-formula id="ieqn-13"><mml:math id="mml-ieqn-13"><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mspace width="thinmathspace" /><mml:mi>&#x03B2;</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mspace width="thinmathspace" /><mml:mi>&#x03B3;</mml:mi></mml:math></inline-formula>.</p>
<p>Noted that, <inline-formula id="ieqn-14"><mml:math id="mml-ieqn-14"><mml:msub><mml:mi>T</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mspace width="thinmathspace" /><mml:mi>j</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mspace width="thinmathspace" /><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula> is the basis function that stated in Definition 2</p>
<p><bold>Definition 2</bold>. <italic>Let</italic> <inline-formula id="ieqn-15"><mml:math id="mml-ieqn-15"><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mspace width="thinmathspace" /><mml:mi>&#x03B2;</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mspace width="thinmathspace" /><mml:mi>&#x03B3;</mml:mi><mml:mo>&#x2208;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mspace width="thinmathspace" /><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi mathvariant="normal">&#x221E;</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> <italic>for</italic> <inline-formula id="ieqn-16"><mml:math id="mml-ieqn-16"><mml:mi>D</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>{</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>u</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mspace width="thinmathspace" /><mml:mi>v</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mspace width="thinmathspace" /><mml:mi>w</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x2223;</mml:mo><mml:mi>u</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>v</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>w</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>&#x03C0;</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>/</mml:mo></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mspace width="thinmathspace" /><mml:mi>u</mml:mi><mml:mo>&#x2265;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mspace width="thinmathspace" /><mml:mi>v</mml:mi><mml:mo>&#x2265;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mspace width="thinmathspace" /><mml:mi>w</mml:mi><mml:mo>&#x2265;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>}</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> <italic>the following ten functions are defined as trigonometric B&#x00E9;zier Triangular patches</italic>.</p>
<p><disp-formula id="eqn-2">
<mml:math id="mml-eqn-2" display="block"><mml:msubsup><mml:mi>T</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mspace width="thinmathspace" /><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mspace width="thinmathspace" /><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>u</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mspace width="thinmathspace" /><mml:mi>v</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mspace width="thinmathspace" /><mml:mi>w</mml:mi><mml:mo>;</mml:mo><mml:mspace width="thinmathspace" /><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mspace width="thinmathspace" /><mml:mi>&#x03B2;</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mspace width="thinmathspace" /><mml:mi>&#x03B3;</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>c</mml:mi><mml:mi>o</mml:mi><mml:mi>s</mml:mi><mml:mspace width="thinmathspace" /><mml:mi>u</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:math>
</disp-formula></p>
<p><disp-formula id="eqn-3">
<mml:math id="mml-eqn-3" display="block"><mml:msubsup><mml:mi>T</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mspace width="thinmathspace" /><mml:mn>3</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mspace width="thinmathspace" /><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>u</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mspace width="thinmathspace" /><mml:mi>v</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mspace width="thinmathspace" /><mml:mi>w</mml:mi><mml:mo>;</mml:mo><mml:mspace width="thinmathspace" /><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mspace width="thinmathspace" /><mml:mi>&#x03B2;</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mspace width="thinmathspace" /><mml:mi>&#x03B3;</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>c</mml:mi><mml:mi>o</mml:mi><mml:mi>s</mml:mi><mml:mspace width="thinmathspace" /><mml:mi>v</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x03B2;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:math>
</disp-formula></p>
<p><disp-formula id="eqn-4">
<mml:math id="mml-eqn-4" display="block"><mml:msubsup><mml:mi>T</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mspace width="thinmathspace" /><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mspace width="thinmathspace" /><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>u</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mspace width="thinmathspace" /><mml:mi>v</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mspace width="thinmathspace" /><mml:mi>w</mml:mi><mml:mo>;</mml:mo><mml:mspace width="thinmathspace" /><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mspace width="thinmathspace" /><mml:mi>&#x03B2;</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mspace width="thinmathspace" /><mml:mi>&#x03B3;</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>c</mml:mi><mml:mi>o</mml:mi><mml:mi>s</mml:mi><mml:mspace width="thinmathspace" /><mml:mi>w</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x03B3;</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:math>
</disp-formula></p>
<p><disp-formula id="eqn-5">
<mml:math id="mml-eqn-5" display="block"><mml:msubsup><mml:mi>T</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mspace width="thinmathspace" /><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mspace width="thinmathspace" /><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>u</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mspace width="thinmathspace" /><mml:mi>v</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mspace width="thinmathspace" /><mml:mi>w</mml:mi><mml:mo>;</mml:mo><mml:mspace width="thinmathspace" /><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mspace width="thinmathspace" /><mml:mi>&#x03B2;</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mspace width="thinmathspace" /><mml:mi>&#x03B3;</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>c</mml:mi><mml:mi>o</mml:mi><mml:mi>s</mml:mi><mml:mspace width="thinmathspace" /><mml:mi>w</mml:mi><mml:mspace width="thinmathspace" /><mml:mi>s</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>n</mml:mi><mml:mspace width="thinmathspace" /><mml:mi>v</mml:mi><mml:mspace width="thinmathspace" /><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>c</mml:mi><mml:mi>o</mml:mi><mml:mi>s</mml:mi><mml:mspace width="thinmathspace" /><mml:mi>u</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>c</mml:mi><mml:mi>o</mml:mi><mml:mi>s</mml:mi><mml:mspace width="thinmathspace" /><mml:mi>u</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>c</mml:mi><mml:mi>o</mml:mi><mml:mi>s</mml:mi><mml:mspace width="thinmathspace" /><mml:mi>u</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi><mml:mi>o</mml:mi><mml:mi>s</mml:mi><mml:mspace width="thinmathspace" /><mml:mi>u</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow></mml:math>
</disp-formula></p>
<p><disp-formula id="eqn-6">
<mml:math id="mml-eqn-6" display="block"><mml:msubsup><mml:mi>T</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mspace width="thinmathspace" /><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mspace width="thinmathspace" /><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>u</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mspace width="thinmathspace" /><mml:mi>v</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mspace width="thinmathspace" /><mml:mi>w</mml:mi><mml:mo>;</mml:mo><mml:mspace width="thinmathspace" /><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mspace width="thinmathspace" /><mml:mi>&#x03B2;</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mspace width="thinmathspace" /><mml:mi>&#x03B3;</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>c</mml:mi><mml:mi>o</mml:mi><mml:mi>s</mml:mi><mml:mspace width="thinmathspace" /><mml:mi>v</mml:mi><mml:mspace width="thinmathspace" /><mml:mi>s</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>n</mml:mi><mml:mspace width="thinmathspace" /><mml:mi>w</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>c</mml:mi><mml:mi>o</mml:mi><mml:mi>s</mml:mi><mml:mspace width="thinmathspace" /><mml:mi>u</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>c</mml:mi><mml:mi>o</mml:mi><mml:mi>s</mml:mi><mml:mspace width="thinmathspace" /><mml:mi>u</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>c</mml:mi><mml:mi>o</mml:mi><mml:mi>s</mml:mi><mml:mspace width="thinmathspace" /><mml:mi>u</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi><mml:mi>o</mml:mi><mml:mi>s</mml:mi><mml:mspace width="thinmathspace" /><mml:mi>u</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow></mml:math>
</disp-formula></p>
<p><disp-formula id="eqn-7">
<mml:math id="mml-eqn-7" display="block"><mml:msubsup><mml:mi>T</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mspace width="thinmathspace" /><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mspace width="thinmathspace" /><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>u</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mspace width="thinmathspace" /><mml:mi>v</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mspace width="thinmathspace" /><mml:mi>w</mml:mi><mml:mo>;</mml:mo><mml:mspace width="thinmathspace" /><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mspace width="thinmathspace" /><mml:mi>&#x03B2;</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mspace width="thinmathspace" /><mml:mi>&#x03B3;</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>c</mml:mi><mml:mi>o</mml:mi><mml:mi>s</mml:mi><mml:mspace width="thinmathspace" /><mml:mi>w</mml:mi><mml:mspace width="thinmathspace" /><mml:mi>s</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>n</mml:mi><mml:mspace width="thinmathspace" /><mml:mi>u</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>c</mml:mi><mml:mi>o</mml:mi><mml:mi>s</mml:mi><mml:mspace width="thinmathspace" /><mml:mi>v</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>c</mml:mi><mml:mi>o</mml:mi><mml:mi>s</mml:mi><mml:mspace width="thinmathspace" /><mml:mi>v</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>c</mml:mi><mml:mi>o</mml:mi><mml:mi>s</mml:mi><mml:mspace width="thinmathspace" /><mml:mi>v</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x03B2;</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi><mml:mi>o</mml:mi><mml:mi>s</mml:mi><mml:mspace width="thinmathspace" /><mml:mi>v</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow></mml:math>
</disp-formula></p>
<p><disp-formula id="eqn-8">
<mml:math id="mml-eqn-8" display="block"><mml:msubsup><mml:mi>T</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mspace width="thinmathspace" /><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mspace width="thinmathspace" /><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>u</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mspace width="thinmathspace" /><mml:mi>v</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mspace width="thinmathspace" /><mml:mi>w</mml:mi><mml:mo>;</mml:mo><mml:mspace width="thinmathspace" /><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mspace width="thinmathspace" /><mml:mi>&#x03B2;</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mspace width="thinmathspace" /><mml:mi>&#x03B3;</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>c</mml:mi><mml:mi>o</mml:mi><mml:mi>s</mml:mi><mml:mspace width="thinmathspace" /><mml:mi>u</mml:mi><mml:mspace width="thinmathspace" /><mml:mi>s</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>n</mml:mi><mml:mspace width="thinmathspace" /><mml:mi>w</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>c</mml:mi><mml:mi>o</mml:mi><mml:mi>s</mml:mi><mml:mspace width="thinmathspace" /><mml:mi>v</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>c</mml:mi><mml:mi>o</mml:mi><mml:mi>s</mml:mi><mml:mspace width="thinmathspace" /><mml:mi>v</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>c</mml:mi><mml:mi>o</mml:mi><mml:mi>s</mml:mi><mml:mspace width="thinmathspace" /><mml:mi>v</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x03B2;</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi><mml:mi>o</mml:mi><mml:mi>s</mml:mi><mml:mspace width="thinmathspace" /><mml:mi>v</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow></mml:math>
</disp-formula></p>
<p><disp-formula id="eqn-9">
<label>(2)</label>
<mml:math id="mml-eqn-9" display="block"><mml:msubsup><mml:mi>T</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mspace width="thinmathspace" /><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mspace width="thinmathspace" /><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>u</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mspace width="thinmathspace" /><mml:mi>v</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mspace width="thinmathspace" /><mml:mi>w</mml:mi><mml:mo>;</mml:mo><mml:mspace width="thinmathspace" /><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mspace width="thinmathspace" /><mml:mi>&#x03B2;</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mspace width="thinmathspace" /><mml:mi>&#x03B3;</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>c</mml:mi><mml:mi>o</mml:mi><mml:mi>s</mml:mi><mml:mspace width="thinmathspace" /><mml:mi>v</mml:mi><mml:mspace width="thinmathspace" /><mml:mi>s</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>n</mml:mi><mml:mspace width="thinmathspace" /><mml:mi>u</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>c</mml:mi><mml:mi>o</mml:mi><mml:mi>s</mml:mi><mml:mspace width="thinmathspace" /><mml:mi>w</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>c</mml:mi><mml:mi>o</mml:mi><mml:mi>s</mml:mi><mml:mspace width="thinmathspace" /><mml:mi>w</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>c</mml:mi><mml:mi>o</mml:mi><mml:mi>s</mml:mi><mml:mspace width="thinmathspace" /><mml:mi>w</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x03B3;</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi><mml:mi>o</mml:mi><mml:mi>s</mml:mi><mml:mspace width="thinmathspace" /><mml:mi>w</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow></mml:math>
</disp-formula></p>
<p><disp-formula id="eqn-10">
<mml:math id="mml-eqn-10" display="block"><mml:msubsup><mml:mi>T</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mspace width="thinmathspace" /><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mspace width="thinmathspace" /><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>u</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mspace width="thinmathspace" /><mml:mi>v</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mspace width="thinmathspace" /><mml:mi>w</mml:mi><mml:mo>;</mml:mo><mml:mspace width="thinmathspace" /><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mspace width="thinmathspace" /><mml:mi>&#x03B2;</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mspace width="thinmathspace" /><mml:mi>&#x03B3;</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>c</mml:mi><mml:mi>o</mml:mi><mml:mi>s</mml:mi><mml:mspace width="thinmathspace" /><mml:mi>u</mml:mi><mml:mspace width="thinmathspace" /><mml:mi>s</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>n</mml:mi><mml:mspace width="thinmathspace" /><mml:mi>v</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>c</mml:mi><mml:mi>o</mml:mi><mml:mi>s</mml:mi><mml:mspace width="thinmathspace" /><mml:mi>w</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>c</mml:mi><mml:mi>o</mml:mi><mml:mi>s</mml:mi><mml:mspace width="thinmathspace" /><mml:mi>w</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>c</mml:mi><mml:mi>o</mml:mi><mml:mi>s</mml:mi><mml:mspace width="thinmathspace" /><mml:mi>w</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x03B3;</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi><mml:mi>o</mml:mi><mml:mi>s</mml:mi><mml:mspace width="thinmathspace" /><mml:mi>w</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow></mml:math>
</disp-formula></p>
<p><disp-formula id="eqn-11">
<mml:math id="mml-eqn-11" display="block"><mml:msubsup><mml:mi>T</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mspace width="thinmathspace" /><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mspace width="thinmathspace" /><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>u</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mspace width="thinmathspace" /><mml:mi>v</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mspace width="thinmathspace" /><mml:mi>w</mml:mi><mml:mo>;</mml:mo><mml:mspace width="thinmathspace" /><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mspace width="thinmathspace" /><mml:mi>&#x03B2;</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mspace width="thinmathspace" /><mml:mi>&#x03B3;</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mspace width="thinmathspace" /><mml:mi>s</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>n</mml:mi><mml:mspace width="thinmathspace" /><mml:mi>u</mml:mi><mml:mspace width="thinmathspace" /><mml:mi>s</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>n</mml:mi><mml:mspace width="thinmathspace" /><mml:mi>v</mml:mi><mml:mspace width="thinmathspace" /><mml:mi>s</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>n</mml:mi><mml:mspace width="thinmathspace" /><mml:mi>w</mml:mi></mml:math>
</disp-formula></p>
<p><bold>Properties of Cubic Trigonometric B&#x00E9;zier Triangular Patches</bold></p>
<p>From the definition of the basis function of trigonometric triangular patches, the list below is important properties of the basis [<xref ref-type="bibr" rid="ref-1">1</xref>].
<list list-type="alpha-lower">
<list-item>
<p>Affine invariance and convex hull. The basis function have the properties of partition of unity and nonnegativity, so its simply corresponding that cubic trigonometric B&#x00E9;zier has</p></list-item>
<list-item>
<p>Geometric property at the corner points. Direct computation such as 
<inline-formula id="ieqn-17"><mml:math id="mml-ieqn-17"><mml:mi>R</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>&#x03C0;</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>/</mml:mo></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mspace width="thinmathspace" /><mml:mi>v</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mspace width="thinmathspace" /><mml:mi>w</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mi>P</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mspace width="thinmathspace" /><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mspace width="thinmathspace" /><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>R</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>u</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mspace width="thinmathspace" /><mml:mi>&#x03C0;</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>/</mml:mo></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mspace width="thinmathspace" /><mml:mi>w</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mi>P</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mspace width="thinmathspace" /><mml:mn>3</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mspace width="thinmathspace" /><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>R</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>u</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mspace width="thinmathspace" /><mml:mi>v</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mspace width="thinmathspace" /><mml:mi>&#x03C0;</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>/</mml:mo></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mi>P</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mspace width="thinmathspace" /><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mspace width="thinmathspace" /><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula> corner.</p></list-item>
<list-item>
<p>Corner points tangent plane.</p></list-item>
<list-item>
<p>Boundary property.</p></list-item>
<list-item>
<p>Shape adjustable property.</p></list-item>
</list></p>
</sec>
<sec id="s3">
<label>3</label>
<title>Scattered Data Interpolation</title>
<p>In this section, we will discuss the constrution of a smooth surface for given a set of scattered data <inline-formula id="ieqn-18"><mml:math id="mml-ieqn-18"><mml:mi>V</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mspace width="thinmathspace" /><mml:msub><mml:mi>y</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mspace width="thinmathspace" /><mml:msub><mml:mi>z</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mspace width="thinmathspace" /><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mspace width="thinmathspace" /><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mspace width="thinmathspace" /><mml:mo>&#x2026;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:mspace width="thinmathspace" /><mml:mi>N</mml:mi></mml:math></inline-formula> with corresponding a set of real numbers <inline-formula id="ieqn-19"><mml:math id="mml-ieqn-19"><mml:msub><mml:mi>z</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>F</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mspace width="thinmathspace" /><mml:msub><mml:mi>y</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mspace width="thinmathspace" /><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mspace width="thinmathspace" /><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mspace width="thinmathspace" /><mml:mo>&#x2026;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:mspace width="thinmathspace" /><mml:mi>N</mml:mi><mml:mo>.</mml:mo></mml:math></inline-formula> We wish to reconstruct a surface which has <inline-formula id="ieqn-20"><mml:math id="mml-ieqn-20"><mml:msup><mml:mi>C</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:math></inline-formula> continuity everywhere. Throughout this section, we have adopted the main ideas from [<xref ref-type="bibr" rid="ref-11">11</xref>&#x2013;<xref ref-type="bibr" rid="ref-15">15</xref>].</p>
<p>Local scheme</p>
<p>This scheme comprises of the convex combination of three local schemes <inline-formula id="ieqn-21"><mml:math id="mml-ieqn-21"><mml:msub><mml:mi>P</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mspace width="thinmathspace" /><mml:msub><mml:mi>P</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula> and <inline-formula id="ieqn-22"><mml:math id="mml-ieqn-22"><mml:msub><mml:mi>P</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula> and is defined as</p>
<p><disp-formula id="eqn-12">
<label>(3)</label>
<mml:math id="mml-eqn-12" display="block"><mml:mi>R</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>u</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mspace width="thinmathspace" /><mml:mi>v</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mspace width="thinmathspace" /><mml:mi>w</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>v</mml:mi><mml:mi>w</mml:mi><mml:msub><mml:mi>P</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>u</mml:mi><mml:mi>w</mml:mi><mml:msub><mml:mi>P</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>u</mml:mi><mml:mi>v</mml:mi><mml:msub><mml:mi>P</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>v</mml:mi><mml:mi>w</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>u</mml:mi><mml:mi>w</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>u</mml:mi><mml:mi>v</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>,</mml:mo><mml:mspace width="1em" /><mml:mi>u</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>v</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>w</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:math>
</disp-formula></p>
<p><disp-formula id="eqn-13">
<label>(4)</label>
<mml:math id="mml-eqn-13" display="block"><mml:mi>R</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>u</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mspace width="thinmathspace" /><mml:mi>v</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mspace width="thinmathspace" /><mml:mi>w</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>u</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:msup><mml:mi>v</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:msub><mml:mi>P</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:msup><mml:mi>v</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:msup><mml:mi>w</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:msub><mml:mi>P</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:msup><mml:mi>u</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:msup><mml:mi>w</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:msub><mml:mi>P</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>u</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:msup><mml:mi>v</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>+</mml:mo><mml:msup><mml:mi>v</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:msup><mml:mi>w</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>+</mml:mo><mml:msup><mml:mi>u</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:msup><mml:mi>w</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>,</mml:mo><mml:mspace width="1em" /><mml:mi>u</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>v</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>w</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:math>
</disp-formula></p>
<p>or</p>
<p>where the local scheme <inline-formula id="ieqn-23"><mml:math id="mml-ieqn-23"><mml:msub><mml:mi>P</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mspace width="thinmathspace" /><mml:msub><mml:mi>P</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mspace width="thinmathspace" /><mml:msub><mml:mi>P</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula> is derived and replaces the inner ordinates in the proposed method as show in <?A3B2 "fig1",5,"anchor"?><xref ref-type="fig" rid="fig-1">Fig. 1</xref>.</p>
<p>For inner ordinates, we have employed the cubic precision that was proposed by Foley et al. [<xref ref-type="bibr" rid="ref-15">15</xref>] while Goodman et al. [<xref ref-type="bibr" rid="ref-14">14</xref>] methods are used to calculate the boundary ordinates for each triangle. The vertices <inline-formula id="ieqn-24"><mml:math id="mml-ieqn-24"><mml:msub><mml:mi>V</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>V</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula> and <inline-formula id="ieqn-25"><mml:math id="mml-ieqn-25"><mml:msub><mml:mi>V</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula> with barycentric coordinates (1, 0, 0), (0, 1, 0) and (0, 0, 1) respectively meanwhile <inline-formula id="ieqn-26"><mml:math id="mml-ieqn-26"><mml:msub><mml:mi>e</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>e</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula> and <inline-formula id="ieqn-27"><mml:math id="mml-ieqn-27"><mml:msub><mml:mi>e</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula> are direction vectors which are (0, &#x2212;1, 1), (1, 0, 1) and (&#x2212;1, 1, 0) respectively.</p>
<fig id="fig-1">
<label>Figure 1</label>
<caption>
<title>Directional derivatives</title>
</caption><graphic mimetype="image" mime-subtype="png" xlink:href="CMC_16006-fig-1.png"/>
</fig>
<p>Let the directional derivatives along <inline-formula id="ieqn-28"><mml:math id="mml-ieqn-28"><mml:msub><mml:mi>e</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula> and <inline-formula id="ieqn-29"><mml:math id="mml-ieqn-29"><mml:msub><mml:mi>e</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula> at <inline-formula id="ieqn-30"><mml:math id="mml-ieqn-30"><mml:msub><mml:mi>V</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula> be</p>
<p><disp-formula id="eqn-14">
<label>(5)</label>
<mml:math id="mml-eqn-14" display="block"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>&#x03B4;</mml:mi><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x03B4;</mml:mi><mml:msub><mml:mi>e</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>V</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>&#x03B4;</mml:mi><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x03B4;</mml:mi><mml:mi>v</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>&#x03B4;</mml:mi><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x03B4;</mml:mi><mml:mi>u</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mi>F</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>V</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>&#x03B4;</mml:mi><mml:mi>y</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x03B4;</mml:mi><mml:mi>v</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>&#x03B4;</mml:mi><mml:mi>y</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x03B4;</mml:mi><mml:mi>u</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mi>F</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>y</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>V</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mi>F</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>V</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mi>F</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>y</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>V</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:math>
</disp-formula></p>
<p><disp-formula id="eqn-15">
<label>(6)</label>
<mml:math id="mml-eqn-15" display="block"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>&#x03B4;</mml:mi><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x03B4;</mml:mi><mml:msub><mml:mi>e</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>V</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>&#x03B4;</mml:mi><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x03B4;</mml:mi><mml:mi>v</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>&#x03B4;</mml:mi><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x03B4;</mml:mi><mml:mi>u</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mi>F</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>V</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>&#x03B4;</mml:mi><mml:mi>y</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x03B4;</mml:mi><mml:mi>v</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>&#x03B4;</mml:mi><mml:mi>y</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x03B4;</mml:mi><mml:mi>u</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mi>F</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>y</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>V</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mi>F</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>V</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mi>F</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>y</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>V</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:math>
</disp-formula></p>
<p>Then, applying directional derivative into <xref ref-type="disp-formula" rid="eqn-3">(3)</xref>, yields</p>
<p><disp-formula id="eqn-16">
<label>(7)</label>
<mml:math id="mml-eqn-16" display="block"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>&#x03B4;</mml:mi><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x03B4;</mml:mi><mml:msub><mml:mi>e</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>V</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>P</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>300</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>P</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>201</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:math>
</disp-formula></p>
<p><disp-formula id="eqn-17">
<label>(8)</label>
<mml:math id="mml-eqn-17" display="block"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>&#x03B4;</mml:mi><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>&#x03B4;</mml:mi><mml:msub><mml:mi>e</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>V</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>P</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>210</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>P</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>300</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:math>
</disp-formula></p>
<p>From <xref ref-type="disp-formula" rid="eqn-5">(5)</xref> until <xref ref-type="disp-formula" rid="eqn-8">(8)</xref>, we get</p>
<p><disp-formula id="eqn-18">
<label>(9)</label>
<mml:math id="mml-eqn-18" display="block"><mml:msub><mml:mi>P</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>201</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mi>P</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>300</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mn>1</mml:mn><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mi>F</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>V</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>y</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>y</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mi>F</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>y</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>V</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow></mml:math>
</disp-formula></p>
<p><disp-formula id="eqn-19">
<label>(10)</label>
<mml:math id="mml-eqn-19" display="block"><mml:msub><mml:mi>P</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>210</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mi>P</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>300</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:mfrac><mml:mn>1</mml:mn><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mi>F</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>V</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>y</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>y</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mi>F</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>y</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>V</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow></mml:math>
</disp-formula></p>
<p>Other directional derivatives along <inline-formula id="ieqn-31"><mml:math id="mml-ieqn-31"><mml:msub><mml:mi>e</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mspace width="thinmathspace" /><mml:msub><mml:mi>e</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula> at <inline-formula id="ieqn-32"><mml:math id="mml-ieqn-32"><mml:msub><mml:mi>V</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula> and <inline-formula id="ieqn-33"><mml:math id="mml-ieqn-33"><mml:msub><mml:mi>e</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mspace width="thinmathspace" /><mml:msub><mml:mi>e</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula> at <inline-formula id="ieqn-34"><mml:math id="mml-ieqn-34"><mml:msub><mml:mi>V</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula> are given as follows:</p>
<p><disp-formula id="eqn-20">
<mml:math id="mml-eqn-20" display="block"><mml:msub><mml:mi>P</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>120</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac><mml:mn>1</mml:mn><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>&#x03B2;</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mi>F</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>V</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>y</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>y</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mi>F</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>y</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>V</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>P</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>030</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:math>
</disp-formula></p>
<p><disp-formula id="eqn-21">
<mml:math id="mml-eqn-21" display="block"><mml:msub><mml:mi>P</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>021</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac><mml:mn>1</mml:mn><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>&#x03B2;</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mi>F</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>V</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>y</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>y</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mi>F</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>y</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>V</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>P</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>030</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:math>
</disp-formula></p>
<p><disp-formula id="eqn-22">
<mml:math id="mml-eqn-22" display="block"><mml:msub><mml:mi>P</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>012</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mn>1</mml:mn><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>&#x03B3;</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mi>F</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>V</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>y</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>y</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mi>F</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>y</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>V</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>P</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>003</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:math>
</disp-formula></p>
<p><disp-formula id="eqn-23">
<mml:math id="mml-eqn-23" display="block"><mml:msub><mml:mi>P</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>102</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac><mml:mn>1</mml:mn><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>&#x03B3;</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mi>F</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>V</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>y</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>y</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mi>F</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>y</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>V</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>P</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>003</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:math>
</disp-formula></p>
<p>Now, we need to calculate the inner ordinates for each triangle. In order to calculate inner ordinates <inline-formula id="ieqn-35"><mml:math id="mml-ieqn-35"><mml:msubsup><mml:mi>b</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>111</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>,</mml:mo><mml:mspace width="thinmathspace" /><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mspace width="thinmathspace" /><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mspace width="thinmathspace" /><mml:mn>3</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo></mml:math></inline-formula> we have adopted Foley et al. [<xref ref-type="bibr" rid="ref-15">15</xref>] to achieve cubic precision. Since the proposed scheme is cubic degree, then cubic precision will produce surface up to degree three [<xref ref-type="bibr" rid="ref-15">15</xref>].</p>
<p>The inner ordinate <inline-formula id="ieqn-36"><mml:math id="mml-ieqn-36"><mml:msubsup><mml:mi>b</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>111</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math></inline-formula> is given as [<xref ref-type="bibr" rid="ref-11">11</xref>]</p>
<p><disp-formula id="eqn-24">
<mml:math id="mml-eqn-24" display="block"><mml:mtable columnalign="left" rowspacing="2em 0.4em" columnspacing="1em"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msubsup><mml:mi>b</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>111</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mtext>&#xA0;</mml:mtext></mml:mtd><mml:mtd><mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mfrac><mml:mn>1</mml:mn><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi>r</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>s</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>c</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>201</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>c</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>210</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msup><mml:mi>r</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>b</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>210</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>b</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>201</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msup><mml:mi>s</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>b</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>030</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>b</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>021</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:msup><mml:mi>t</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>b</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>012</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>b</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>003</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mstyle></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd /><mml:mtd><mml:mspace width="1em" /><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi>s</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>b</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>021</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>b</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>012</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>r</mml:mi><mml:mi>s</mml:mi><mml:msub><mml:mi>b</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>120</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi>r</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi><mml:msub><mml:mi>b</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>102</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
</disp-formula></p>
<p>Meanwhile, inner ordinate <inline-formula id="ieqn-37"><mml:math id="mml-ieqn-37"><mml:msubsup><mml:mi>c</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>111</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math></inline-formula> is given by [<xref ref-type="bibr" rid="ref-6">6</xref>]</p>
<p><disp-formula id="eqn-25">
<mml:math id="mml-eqn-25" display="block"><mml:mtable columnalign="left" rowspacing="2em 0.4em" columnspacing="1em"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msubsup><mml:mi>c</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>111</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mtext>&#xA0;</mml:mtext></mml:mtd><mml:mtd><mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mfrac><mml:mn>1</mml:mn><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi>u</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>v</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>w</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>b</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>201</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>b</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>210</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msup><mml:mi>u</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>c</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>210</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>c</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>201</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msup><mml:mi>v</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>c</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>030</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>c</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>021</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:msup><mml:mi>w</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>c</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>012</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>c</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>003</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mstyle></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd /><mml:mtd><mml:mspace width="1em" /><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi>v</mml:mi><mml:mi>w</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>c</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>021</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>c</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>012</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>u</mml:mi><mml:mi>v</mml:mi><mml:msub><mml:mi>c</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>120</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi>u</mml:mi><mml:mi>w</mml:mi><mml:msub><mml:mi>c</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>102</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math>
</disp-formula></p>
<p>The remaining inner ordinates are obtained by symmetry [<xref ref-type="bibr" rid="ref-11">11</xref>].</p>
<p>Now, we establish the algorithm that can be used for surface reconstruction using the proposed scheme.</p>
<table-wrap id="table-6">
<label>Algorithm 1</label>
<caption>
<title>Reconstruction of surface for scattered data interpolation</title>
</caption>
<table>
<colgroup>
<col/>
</colgroup>
<tbody>
<tr>
<td> 1) Input data points</td>
</tr>
<tr>
<td> 2) Triangulate the data sites using Delaunay triangulation method.</td>
</tr>
<tr>
<td> 3) Derivation <inline-formula id="ieqn-38"><mml:math id="mml-ieqn-38"><mml:msup><mml:mi>C</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:math></inline-formula> continuity for scattered data interpolation.</td>
</tr>
<tr>
<td> 4) Generate the surfaces using cubic trigonometric triangular patches</td>
</tr>
<tr>
<td> 5) Compute the error&#x2013;maximum error, RMSE and R<sup>2</sup></td>
</tr>
<tr>
<td> 6) Compare the performances with two existing method&#x2013;cubic Ball and cubic B&#x00E9;zier.</td>
</tr>
<tr>
<td> 7) Repeat 1 until 6 using different test function.</td>
</tr>
</tbody>
</table>
</table-wrap>
</sec>
<sec id="s4">
<label>4</label>
<title>Results and Discussion</title>
<p>In this subsection, we discuss the performance of our proposed method by measuring 36,65 and 100 data points. Besides that, we also compare the maximum error, root mean square error (RMSE) and coefficient determination (<inline-formula id="ieqn-39"><mml:math id="mml-ieqn-39"><mml:msup><mml:mi>R</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:math></inline-formula>). All numerical simulations are done by using MATLAB version 2019 installed on Intel&#x00AE; CORE&#x2122; i5-2410M CPU@2.30 GHz. Four tested functions are chosen by sampling the points to 36, 65 and 100.
<list list-type="bullet">
<list-item>
<p>Franke&#x2019;s exponential function.</p></list-item>
</list></p>
<p><disp-formula id="eqn-26">
<mml:math id="mml-eqn-26" display="block"><mml:mi>H</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>y</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mi>H</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>y</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>H</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>y</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:math>
</disp-formula></p>
<p>where</p>
<p><disp-formula id="eqn-27">
<mml:math id="mml-eqn-27" display="block"><mml:msub><mml:mi>H</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>y</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0.75</mml:mn><mml:msup><mml:mi>e</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn>9</mml:mn><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>+</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn>9</mml:mn><mml:mi>y</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mn>4</mml:mn></mml:mfrac><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>0.75</mml:mn><mml:msup><mml:mi>e</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mfrac><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn>9</mml:mn><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mn>49</mml:mn></mml:mfrac><mml:mo>+</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>9</mml:mn><mml:mi>y</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mn>10</mml:mn></mml:mfrac><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup></mml:math>
</disp-formula></p>
<p><disp-formula id="eqn-28">
<mml:math id="mml-eqn-28" display="block"><mml:msub><mml:mi>H</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>y</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0.5</mml:mn><mml:msup><mml:mi>e</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn>9</mml:mn><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>7</mml:mn><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>+</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn>9</mml:mn><mml:mi>y</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>3</mml:mn><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mn>4</mml:mn></mml:mfrac><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>0.20</mml:mn><mml:msup><mml:mi>e</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn>9</mml:mn><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>4</mml:mn><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>+</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn>9</mml:mn><mml:mi>y</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>7</mml:mn><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup></mml:math>
</disp-formula></p>
<p><list list-type="bullet">
<list-item>
<p>Saddle function</p></list-item>
</list></p>
<p><disp-formula id="eqn-29">
<mml:math id="mml-eqn-29" display="block"><mml:mi>P</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>y</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>1.25</mml:mn><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>c</mml:mi><mml:mi>o</mml:mi><mml:mi>s</mml:mi><mml:mspace width="thinmathspace" /><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn>4.5</mml:mn><mml:mi>y</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>6</mml:mn><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>6</mml:mn><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn>3</mml:mn><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:mfrac></mml:math>
</disp-formula></p>
<p><list list-type="bullet">
<list-item>
<p>Cliff function</p></list-item>
</list></p>
<p><disp-formula id="eqn-30">
<mml:math id="mml-eqn-30" display="block"><mml:mi>R</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>y</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>t</mml:mi><mml:mi>a</mml:mi><mml:mi>n</mml:mi><mml:mi>h</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn>9</mml:mn><mml:mi>y</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>9</mml:mn><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mn>9</mml:mn></mml:mfrac></mml:math>
</disp-formula></p>
 
<fig id="fig-2">
<label>Figure 2</label>
<caption>
<title>Delaunay triangulations. (a) Delaunay triangulation: 36 data points. (b) Delaunay triangulation: 65 data points. (c) Delaunay triangulation: 100 data points</title>
</caption><graphic mimetype="image" mime-subtype="png" xlink:href="CMC_16006-fig-2.png"/>
</fig>
<p><list list-type="bullet">
<list-item>
<p>Gentle function</p></list-item>
</list></p>
<p><disp-formula id="eqn-31">
<mml:math id="mml-eqn-31" display="block"><mml:mi>F</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>y</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>e</mml:mi><mml:mi>x</mml:mi><mml:mi>p</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mfrac><mml:mn>81</mml:mn><mml:mn>16</mml:mn></mml:mfrac><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>0.5</mml:mn><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>+</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>y</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>0.5</mml:mn><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mfrac></mml:math>
</disp-formula></p>
<p><?A3B2 "fig2",5,"anchor"?><xref ref-type="fig" rid="fig-2">Fig. 2</xref> shows Delaunay Triangulation of 36, 65 and 100 data points with domain of <inline-formula id="ieqn-40"><mml:math id="mml-ieqn-40"><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x00D7;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula>. <?A3B2 "fig3",5,"anchor"?><xref ref-type="fig" rid="fig-3">Fig. 3</xref> until <?A3B2 "fig4",5,"anchor"?><xref ref-type="fig" rid="fig-4">Fig. 4</xref> shows surface interpolation for 36 and 65 data points.</p>
<fig id="fig-3">
<label>Figure 3</label>
<caption>
<title>Surface interpolation for 36 data points. (a) <inline-formula id="ieqn-41"><mml:math id="mml-ieqn-41"><mml:mi>H</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>y</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> (b) <inline-formula id="ieqn-42"><mml:math id="mml-ieqn-42"><mml:mi>P</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>y</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:math></inline-formula> (c) <inline-formula id="ieqn-43"><mml:math id="mml-ieqn-43"><mml:mi>R</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>y</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:math></inline-formula> (d) <inline-formula id="ieqn-44"><mml:math id="mml-ieqn-44"><mml:mi>F</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>y</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:math></inline-formula></title>
</caption><graphic mimetype="image" mime-subtype="png" xlink:href="CMC_16006-fig-3.png"/>
</fig>
<fig id="fig-4">
<label>Figure 4</label>
<caption>
<title>Surface interpolation for 65 data points. (a) <inline-formula id="ieqn-45"><mml:math id="mml-ieqn-45"><mml:mi>H</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>y</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:math></inline-formula> (b) <inline-formula id="ieqn-46"><mml:math id="mml-ieqn-46"><mml:mi>P</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>y</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:math></inline-formula> (c) <inline-formula id="ieqn-47"><mml:math id="mml-ieqn-47"><mml:mi>R</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>y</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:math></inline-formula> (d) <inline-formula id="ieqn-48"><mml:math id="mml-ieqn-48"><mml:mi>F</mml:mi><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>y</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:math></inline-formula></title>
</caption><graphic mimetype="image" mime-subtype="png" xlink:href="CMC_16006-fig-4.png"/>
</fig>
<p><?A3B2 "tbl1",5,"anchor"?><xref ref-type="table" rid="table-1">Tabs. 1</xref>&#x2013;<xref ref-type="fig" rid="fig-3">3</xref> shows numerical result for error measurement for 36, 65 and 100 data points.</p>
<p><xref ref-type="table" rid="table-1">Tabs. 1</xref>&#x2013;<?A3B2 "tbl2",5,"anchor"?><?A3B2 "tbl3",5,"anchor"?><xref ref-type="table" rid="table-3">3</xref> show numerical results for 36, 65 and 100 data points. We can see in <xref ref-type="table" rid="table-1">Tabs. 1</xref>&#x2013;<xref ref-type="table" rid="table-3">3</xref>, the proposed scheme is on par with two established schemes <italic>i.e.</italic>, Goodman et al. [<xref ref-type="bibr" rid="ref-14">14</xref>] and Karim et al. [<xref ref-type="bibr" rid="ref-16">16</xref>].</p>
<p>Now, we compare the performance between the proposed scattered data interpolation scheme against two well-known scattered data interpolation methods <italic>i.e.</italic>, <inline-formula id="ieqn-73"><mml:math id="mml-ieqn-73"><mml:msup><mml:mi>C</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:math></inline-formula> Cubic Clough&#x2013;Tocher (CT) and <inline-formula id="ieqn-74"><mml:math id="mml-ieqn-74"><mml:msup><mml:mi>C</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:math></inline-formula> quadratic Powell&#x2013;Sabin (PS) schemes (Schumaker [<xref ref-type="bibr" rid="ref-17">17</xref>&#x2013;<xref ref-type="bibr" rid="ref-18">18</xref>]). <?A3B2 "tbl4",5,"anchor"?><xref ref-type="table" rid="table-4">Tabs. 4</xref> and <?A3B2 "tbl5",5,"anchor"?><xref ref-type="table" rid="table-5">5</xref> summarize all results. Overall, the proposed scheme is also on par with PS and CT schemes. However, in term of RMSE, both PS and CT are better than the proposed scheme. This is understandable since, both PS and CT have refining the macro triangles into many macro triangles. This will reduce the interpolation error but at a cost, CPU time will be increased. All schemes are equivalent good in term of R<sup>2</sup>. <?A3B2 "fig5",5,"anchor"?><xref ref-type="fig" rid="fig-5">Figs. 5</xref>, <?A3B2 "fig6",5,"anchor"?><xref ref-type="fig" rid="fig-6">6</xref> show the PS and CT splitting schemes. PS schemes tend to produce not smooth surfaces around the corner compared with the proposed scattered data interpolation scheme.</p>
<table-wrap id="table-7">
<label>Algorithm 2</label>
<caption>
<title>(Two Stage Method [<xref ref-type="bibr" rid="ref-17">17</xref>]) Reconstruction of surface for scattered data interpolation using <inline-formula id="ieqn-75"><mml:math id="mml-ieqn-75"><mml:msup><mml:mi>C</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:math></inline-formula> quadratic Powell&#x2013;Sabin interpolant and <inline-formula id="ieqn-76"><mml:math id="mml-ieqn-76"><mml:msup><mml:mi>C</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:math></inline-formula> cubic Clough&#x2013;Tocher interpolant</title>
</caption>
<table>
<colgroup>
<col/>
</colgroup>
<tbody>
<tr>
<td><list list-type="bullet">
<list-item>
<p>Input data points</p></list-item>
<list-item>
<p>Data are triangulated using Delaunay triangulation method.</p></list-item>
<list-item>
<p>Estimate the gradients at the vertices of the triangulation from the scattered data for PS and CT Schemes.</p></list-item>
<list-item>
<p>Compute the interpolants and generate the surfaces</p></list-item>
<list-item>
<p>Calculate the error&#x2013;maximum error, RMSE and R<sup>2</sup></p></list-item>
<list-item>
<p>Repeat 1 until 6 using different test function.</p></list-item>
</list></td>
</tr>
</tbody>
</table>
</table-wrap>
<table-wrap id="table-1">
 
<label>Table 1</label>
<caption>
<title>Error measurement for 36 data points</title>
</caption>
<table>
<colgroup> 
<col/>
<col/>
<col/>
<col/>
<col/>
<col/>
<col/>
<col/>
</colgroup>
<thead>
<tr>
<th rowspan="2">Test function</th>
<th rowspan="2">Method</th>
<th colspan="3">Shape parameter</th>
<th rowspan="2">Max error</th>
<th rowspan="2">RMSE</th>
<th rowspan="2"><inline-formula id="ieqn-49"><mml:math id="mml-ieqn-49"><mml:msup><mml:mi>R</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:math></inline-formula></th>
</tr>
 
<tr>
<th><inline-formula id="ieqn-50"><mml:math id="mml-ieqn-50"><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi></mml:math></inline-formula></th>
<th><inline-formula id="ieqn-51"><mml:math id="mml-ieqn-51"><mml:mi>&#x03B2;</mml:mi></mml:math></inline-formula></th>
<th><inline-formula id="ieqn-52"><mml:math id="mml-ieqn-52"><mml:mi>&#x03B3;</mml:mi></mml:math></inline-formula></th>
</tr>
 
</thead>
<tbody>
<tr>
<td rowspan="5"><inline-formula id="ieqn-53"><mml:math id="mml-ieqn-53"><mml:mi>H</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mspace width="thinmathspace" /><mml:mi>y</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula></td>
<td>Cubic ball</td>
<td></td>
<td></td>
<td></td>
<td>0.1122</td>
<td>0.0264</td>
<td>0.9915</td>
</tr>
<tr>
<td>Cubic B&#x00E9;zier</td>
<td></td>
<td></td>
<td></td>
<td>0.1051</td>
<td>0.0263</td>
<td>0.9916</td>
</tr>
<tr>
<td rowspan="3">Cubic trigonometric B&#x00E9;zier</td>
<td>4</td>
<td>3</td>
<td>4</td>
<td>0.0975</td>
<td>0.0275</td>
<td>0.9908</td>
</tr>
<tr>
<td>5</td>
<td>3</td>
<td>4.5</td>
<td>0.0930</td>
<td>0.0278</td>
<td>0.9906</td>
</tr>
<tr>
<td>6</td>
<td>5</td>
<td>4.5</td>
<td>0.0984</td>
<td>0.0288</td>
<td>0.9899</td>
</tr>
<tr>
<td rowspan="5"><inline-formula id="ieqn-54"><mml:math id="mml-ieqn-54"><mml:mi>P</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mspace width="thinmathspace" /><mml:mi>y</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula></td>
<td>Cubic ball</td>
<td></td>
<td></td>
<td></td>
<td>0.0265</td>
<td>0.0060</td>
<td>0.9936</td>
</tr>
<tr>
<td>Cubic B&#x00E9;zier</td>
<td></td>
<td></td>
<td></td>
<td>0.0262</td>
<td>0.0061</td>
<td>0.9934</td>
</tr>
<tr>
<td rowspan="3">Cubic trigonometric B&#x00E9;zier</td>
<td>3</td>
<td>3</td>
<td>4</td>
<td>0.0262</td>
<td>0.0062</td>
<td>0.9944</td>
</tr>
<tr>
<td>3</td>
<td>4</td>
<td>5</td>
<td>0.0263</td>
<td>0.0068</td>
<td>0.9928</td>
</tr>
<tr>
<td>2</td>
<td>4</td>
<td>5</td>
<td>0.0262</td>
<td>0.0068</td>
<td>0.9930</td>
</tr>
<tr>
<td rowspan="5"><inline-formula id="ieqn-55"><mml:math id="mml-ieqn-55"><mml:mi>R</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mspace width="thinmathspace" /><mml:mi>y</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula></td>
<td>Cubic ball</td>
<td></td>
<td></td>
<td></td>
<td>0.0491</td>
<td>0.0130</td>
<td>0.9829</td>
</tr>
<tr>
<td>Cubic B&#x00E9;zier</td>
<td></td>
<td></td>
<td></td>
<td>0.0483</td>
<td>0.0129</td>
<td>0.9832</td>
</tr>
<tr>
<td rowspan="3">Cubic trigonometric B&#x00E9;zier</td>
<td>2</td>
<td>2.5</td>
<td>4</td>
<td>0.0531</td>
<td>0.0132</td>
<td>0.9825</td>
</tr>
<tr>
<td>3</td>
<td>2</td>
<td>4</td>
<td>0.0526</td>
<td>0.0131</td>
<td>0.9826</td>
</tr>
<tr>
<td>3</td>
<td>2</td>
<td>5</td>
<td>0.0535</td>
<td>0.0131</td>
<td>0.9837</td>
</tr>
<tr>
<td rowspan="5"><inline-formula id="ieqn-56"><mml:math id="mml-ieqn-56"><mml:mi>F</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mspace width="thinmathspace" /><mml:mi>y</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula></td>
<td>Cubic ball</td>
<td></td>
<td></td>
<td></td>
<td>0.0127</td>
<td>0.0041</td>
<td>0.9973</td>
</tr>
<tr>
<td>Cubic B&#x00E9;zier</td>
<td></td>
<td></td>
<td></td>
<td>0.0103</td>
<td>0.0037</td>
<td>0.9978</td>
</tr>
<tr>
<td rowspan="3">Cubic trigonometric B&#x00E9;zier</td>
<td>2</td>
<td>2</td>
<td>2</td>
<td>0.0119</td>
<td>0.0042</td>
<td>0.9973</td>
</tr>
<tr>
<td>3</td>
<td>2</td>
<td>2</td>
<td>0.0123</td>
<td>0.0040</td>
<td>0.9982</td>
</tr>
<tr>
<td>2</td>
<td>2</td>
<td>3</td>
<td>0.0132</td>
<td>0.0042</td>
<td>0.9972</td>
</tr>
</tbody>
</table>
 
</table-wrap>
<p>Our final example in this study is to apply the proposed scheme to visualize real scattered data obtained from Ali et al. [<xref ref-type="bibr" rid="ref-19">19</xref>] and Gilat [<xref ref-type="bibr" rid="ref-20">20</xref>]. The electric potential V around a charged particle is given by:</p>
<p><disp-formula id="eqn-32">
<mml:math id="mml-eqn-32" display="block"><mml:mi>V</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac><mml:mn>1</mml:mn><mml:mrow><mml:mn>4</mml:mn><mml:mi>&#x03C0;</mml:mi><mml:msub><mml:mi>&#x03B5;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mfrac><mml:mi>q</mml:mi><mml:mi>r</mml:mi></mml:mfrac></mml:math>
</disp-formula></p>
<p>where <inline-formula id="ieqn-77"><mml:math id="mml-ieqn-77"><mml:msub><mml:mi>&#x03B5;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>8.8541878</mml:mn><mml:mo>&#x00D7;</mml:mo><mml:msup><mml:mn>10</mml:mn><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>12</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mfrac><mml:mi>C</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi><mml:msup><mml:mi>m</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle></mml:math></inline-formula> is the permittivity constant, <inline-formula id="ieqn-78"><mml:math id="mml-ieqn-78"><mml:mi>r</mml:mi></mml:math></inline-formula> is the distance from the particle in meters and <inline-formula id="ieqn-79"><mml:math id="mml-ieqn-79"><mml:mi>q</mml:mi></mml:math></inline-formula> is the magnitude of the charge in Coulombs. The electric potential at a point due to two particles is given as</p>
<p><disp-formula id="eqn-33">
<mml:math id="mml-eqn-33" display="block"><mml:mi>V</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac><mml:mn>1</mml:mn><mml:mrow><mml:mn>4</mml:mn><mml:mi>&#x03C0;</mml:mi><mml:msub><mml:mi>&#x03B5;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>o</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mfrac><mml:msub><mml:mi>q</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mi>r</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mfrac><mml:mo>+</mml:mo><mml:mfrac><mml:msub><mml:mi>q</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mi>r</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mfrac><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:math>
</disp-formula></p>
<p>where <inline-formula id="ieqn-80"><mml:math id="mml-ieqn-80"><mml:msub><mml:mi>q</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mspace width="thinmathspace" /><mml:msub><mml:mi>q</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:mspace width="thinmathspace" /><mml:msub><mml:mi>r</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula> and <inline-formula id="ieqn-81"><mml:math id="mml-ieqn-81"><mml:msub><mml:mi>r</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula> are the charges of the particles and the distance form the points to the corresponding particles, respectively. Two particles with a charge is <inline-formula id="ieqn-82"><mml:math id="mml-ieqn-82"><mml:msub><mml:mi>q</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo>&#x00D7;</mml:mo><mml:msup><mml:mn>10</mml:mn><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>10</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mi>C</mml:mi></mml:math></inline-formula> and <inline-formula id="ieqn-83"><mml:math id="mml-ieqn-83"><mml:msub><mml:mi>q</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>3</mml:mn><mml:mo>&#x00D7;</mml:mo><mml:msup><mml:mn>10</mml:mn><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>10</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mi>C</mml:mi></mml:math></inline-formula>. Noted that <inline-formula id="ieqn-84"><mml:math id="mml-ieqn-84"><mml:msub><mml:mi>r</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msqrt><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>0.25</mml:mn><mml:msup><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>+</mml:mo><mml:msup><mml:mi>y</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:msqrt></mml:math></inline-formula> and <inline-formula id="ieqn-85"><mml:math id="mml-ieqn-85"><mml:msub><mml:mi>r</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msqrt><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>0.25</mml:mn><mml:msup><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>+</mml:mo><mml:msup><mml:mi>y</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:msqrt></mml:math></inline-formula>.</p>
<p><?A3B2 "fig7",5,"anchor"?><xref ref-type="fig" rid="fig-7">Fig. 7</xref> shows the Delaunay triangulation for electric potential, and <?A3B2 "fig8",5,"anchor"?><xref ref-type="fig" rid="fig-8">Fig. 8</xref> shows surface interpolant using the proposed scheme.</p>
<table-wrap id="table-2">
<label>Table 2</label>
<caption>
<title>Error measurement for 65 data points</title>
</caption>
<table>
<colgroup> 
<col/>
<col/>
<col/>
<col/>
<col/>
<col/>
<col/>
<col/>
</colgroup>
<thead>
<tr>
<th rowspan="2">Test function</th>
<th rowspan="2">Method</th>
<th colspan="3">Shape parameter</th>
<th rowspan="2">Max error</th>
<th rowspan="2">RMSE</th>
<th rowspan="2"><inline-formula id="ieqn-57"><mml:math id="mml-ieqn-57"><mml:msup><mml:mi>R</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:math></inline-formula></th>
</tr>
 
<tr>
<th><inline-formula id="ieqn-58"><mml:math id="mml-ieqn-58"><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi></mml:math></inline-formula></th>
<th><inline-formula id="ieqn-59"><mml:math id="mml-ieqn-59"><mml:mi>&#x03B2;</mml:mi></mml:math></inline-formula></th>
<th><inline-formula id="ieqn-60"><mml:math id="mml-ieqn-60"><mml:mi>&#x03B3;</mml:mi></mml:math></inline-formula></th>
</tr>
 
</thead>
<tbody>
<tr>
<td rowspan="5"><inline-formula id="ieqn-61"><mml:math id="mml-ieqn-61"><mml:mi>H</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>y</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula></td>
<td>Cubic ball</td>
<td></td>
<td></td>
<td></td>
<td>0.0611</td>
<td>0.0154</td>
<td>0.9971</td>
</tr>
<tr>
<td>Cubic B&#x00E9;zier</td>
<td></td>
<td></td>
<td></td>
<td>0.0643</td>
<td>0.0152</td>
<td>0.9972</td>
</tr>
<tr>
<td rowspan="3">Cubic trigonometric B&#x00E9;zier</td>
<td>2</td>
<td>4.5</td>
<td>4</td>
<td>0.0625</td>
<td>0.0153</td>
<td>0.9977</td>
</tr>
<tr>
<td>2</td>
<td>4</td>
<td>5</td>
<td>0.0627</td>
<td>0.0157</td>
<td>0.9970</td>
</tr>
<tr>
<td>3</td>
<td>6</td>
<td>5</td>
<td>0.0631</td>
<td>0.0162</td>
<td>0.9968</td>
</tr>
<tr>
<td rowspan="5"><inline-formula id="ieqn-62"><mml:math id="mml-ieqn-62"><mml:mi>P</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>y</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula></td>
<td>Cubic ball</td>
<td></td>
<td></td>
<td></td>
<td>0.0130</td>
<td>0.0031</td>
<td>0.9983</td>
</tr>
<tr>
<td>Cubic B&#x00E9;zier</td>
<td></td>
<td></td>
<td></td>
<td>0.0153</td>
<td>0.0033</td>
<td>0.9981</td>
</tr>
<tr>
<td rowspan="3">Cubic trigonometric B&#x00E9;zier</td>
<td>4</td>
<td>3</td>
<td>4</td>
<td>0.0178</td>
<td>0.0039</td>
<td>0.9973</td>
</tr>
<tr>
<td>3</td>
<td>2</td>
<td>3</td>
<td>0.0164</td>
<td>0.0037</td>
<td>0.9987</td>
</tr>
<tr>
<td>3</td>
<td>3</td>
<td>3</td>
<td>0.0181</td>
<td>0.0037</td>
<td>0.9976</td>
</tr>
<tr>
<td rowspan="5"><inline-formula id="ieqn-63"><mml:math id="mml-ieqn-63"><mml:mi>R</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>y</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula></td>
<td>Cubic ball</td>
<td></td>
<td></td>
<td></td>
<td>0.0309</td>
<td>0.0049</td>
<td>0.9976</td>
</tr>
<tr>
<td>Cubic B&#x00E9;zier</td>
<td></td>
<td></td>
<td></td>
<td>0.0312</td>
<td>0.0049</td>
<td>0.9975</td>
</tr>
<tr>
<td rowspan="3">Cubic trigonometric B&#x00E9;zier</td>
<td>2</td>
<td>2</td>
<td>2</td>
<td>0.0327</td>
<td>0.0054</td>
<td>0.9971</td>
</tr>
<tr>
<td>2</td>
<td>2</td>
<td>3</td>
<td>0.0318</td>
<td>0.0050</td>
<td>0.9978</td>
</tr>
<tr>
<td>3</td>
<td>2</td>
<td>2</td>
<td>0.0327</td>
<td>0.0054</td>
<td>0.9970</td>
</tr>
<tr>
<td rowspan="5"><inline-formula id="ieqn-64"><mml:math id="mml-ieqn-64"><mml:mi>F</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>y</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula></td>
<td>Cubic ball</td>
<td></td>
<td></td>
<td></td>
<td>0.0072</td>
<td>0.0020</td>
<td>0.9994</td>
</tr>
<tr>
<td>Cubic B&#x00E9;zier</td>
<td></td>
<td></td>
<td></td>
<td>0.0060</td>
<td>0.0018</td>
<td>0.9995</td>
</tr>
<tr>
<td rowspan="3">Cubic trigonometric B&#x00E9;zier</td>
<td>2</td>
<td>2</td>
<td>2</td>
<td>0.0075</td>
<td>0.0020</td>
<td>0.9995</td>
</tr>
<tr>
<td>2</td>
<td>3</td>
<td>3</td>
<td>0.0087</td>
<td>0.0023</td>
<td>0.9991</td>
</tr>
<tr>
<td>2</td>
<td>2</td>
<td>3</td>
<td>0.0082</td>
<td>0.0023</td>
<td>0.9992</td>
</tr>
</tbody>
</table>
</table-wrap>
<table-wrap id="table-3">
<label>Table 3</label>
<caption>
<title>Error measurement for 100 data points</title>
</caption>
<table>
<colgroup> 
<col/>
<col/>
<col/>
<col/>
<col/>
<col/>
<col/>
<col/>
</colgroup>
<thead>
<tr>
<th rowspan="2">Test<break/>function</th>
<th rowspan="2">Method</th>
<th colspan="3">Shape parameter</th>
<th rowspan="2">Max<break/>error</th>
<th rowspan="2">RMSE</th>
<th rowspan="2"><inline-formula id="ieqn-65"><mml:math id="mml-ieqn-65"><mml:msup><mml:mi>R</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:math></inline-formula></th>
</tr>
 
<tr>
<th><inline-formula id="ieqn-66"><mml:math id="mml-ieqn-66"><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi></mml:math></inline-formula></th>
<th><inline-formula id="ieqn-67"><mml:math id="mml-ieqn-67"><mml:mi>&#x03B2;</mml:mi></mml:math></inline-formula></th>
<th><inline-formula id="ieqn-68"><mml:math id="mml-ieqn-68"><mml:mi>&#x03B3;</mml:mi></mml:math></inline-formula></th>
</tr>
 
</thead>
<tbody>
<tr>
<td rowspan="5"><inline-formula id="ieqn-69"><mml:math id="mml-ieqn-69"><mml:mi>H</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mspace width="thinmathspace" /><mml:mi>y</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula></td>
<td>Cubic ball</td>
<td></td>
<td></td>
<td></td>
<td>0.0336</td>
<td>0.0067</td>
<td>0.9995</td>
</tr>
<tr>
<td>Cubic B&#x00E9;zier</td>
<td></td>
<td></td>
<td></td>
<td>0.0342</td>
<td>0.0070</td>
<td>0.9994</td>
</tr>
<tr>
<td rowspan="3">Cubic trigonometric B&#x00E9;zier</td>
<td>3</td>
<td>3</td>
<td>3</td>
<td>0.0362</td>
<td>0.0082</td>
<td>0.9992</td>
</tr>
<tr>
<td>2</td>
<td>3</td>
<td>2</td>
<td>0.0352</td>
<td>0.0080</td>
<td>0.9992</td>
</tr>
<tr>
<td>3</td>
<td>3</td>
<td>2</td>
<td>0.0351</td>
<td>0.0080</td>
<td>0.9995</td>
</tr>
<tr>
<td rowspan="5"><inline-formula id="ieqn-70"><mml:math id="mml-ieqn-70"><mml:mi>P</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mspace width="thinmathspace" /><mml:mi>y</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula></td>
<td>Cubic ball</td>
<td></td>
<td></td>
<td></td>
<td>0.0057</td>
<td>0.0013</td>
<td>0.9997</td>
</tr>
<tr>
<td>Cubic B&#x00E9;zier</td>
<td></td>
<td></td>
<td></td>
<td>0.0046</td>
<td>0.0011</td>
<td>0.9998</td>
</tr>
<tr>
<td rowspan="3">Cubic trigonometric B&#x00E9;zier</td>
<td>4</td>
<td>3</td>
<td>3</td>
<td>0.0057</td>
<td>0.0015</td>
<td>0.9996</td>
</tr>
<tr>
<td>4</td>
<td>3.5</td>
<td>4</td>
<td>0.0067</td>
<td>0.0012</td>
<td>0.9997</td>
</tr>
<tr>
<td>5</td>
<td>3</td>
<td>3</td>
<td>0.0064</td>
<td>0.0017</td>
<td>0.9995</td>
</tr>
<tr>
<td rowspan="5"><inline-formula id="ieqn-71"><mml:math id="mml-ieqn-71"><mml:mi>R</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mspace width="thinmathspace" /><mml:mi>y</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula></td>
<td>Cubic ball</td>
<td></td>
<td></td>
<td></td>
<td>0.0226</td>
<td>0.0035</td>
<td>0.9988</td>
</tr>
<tr>
<td>Cubic B&#x00E9;zier</td>
<td></td>
<td></td>
<td></td>
<td>0.0238</td>
<td>0.0035</td>
<td>0.9988</td>
</tr>
<tr>
<td rowspan="3">Cubic trigonometric B&#x00E9;zier</td>
<td>2</td>
<td>2</td>
<td>2</td>
<td>0.0280</td>
<td>0.0038</td>
<td>0.9985</td>
</tr>
<tr>
<td>3</td>
<td>2</td>
<td>2</td>
<td>0.0275</td>
<td>0.0038</td>
<td>0.9985</td>
</tr>
<tr>
<td>4</td>
<td>3</td>
<td>2</td>
<td>0.0271</td>
<td>0.0039</td>
<td>0.9985</td>
</tr>
<tr>
<td rowspan="5"><inline-formula id="ieqn-72"><mml:math id="mml-ieqn-72"><mml:mi>F</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mspace width="thinmathspace" /><mml:mi>y</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula></td>
<td>Cubic ball</td>
<td></td>
<td></td>
<td></td>
<td>0.0054</td>
<td>0.0010</td>
<td>0.9998</td>
</tr>
<tr>
<td>Cubic B&#x00E9;zier</td>
<td></td>
<td></td>
<td></td>
<td>0.0034</td>
<td>0.0007</td>
<td>0.9999</td>
</tr>
<tr>
<td rowspan="3">Cubic trigonometric B&#x00E9;zier</td>
<td>2</td>
<td>2</td>
<td>2</td>
<td>0.0039</td>
<td>0.0011</td>
<td>0.9998</td>
</tr>
<tr>
<td>2</td>
<td>2</td>
<td>3</td>
<td>0.0038</td>
<td>0.0011</td>
<td>0.9998</td>
</tr>
<tr>
<td>2</td>
<td>3</td>
<td>2</td>
<td>0.0041</td>
<td>0.0012</td>
<td>0.9998</td>
</tr>
</tbody>
</table>
</table-wrap>
<table-wrap id="table-4">
<label>Table 4</label>
<caption>
<title>Errors using PS and CT schemes</title>
</caption>
<table>
<colgroup>
<col/>
<col/>
<col/>
<col/>
<col/>
<col/>
</colgroup>
<thead>
<tr>
<th rowspan="2"> Num. of data points</th>
<th rowspan="2">Function</th>
<th colspan="2">Maximum error (MaxE)</th>
<th colspan="2">RMSE</th>
</tr>
 
<tr>
<th>PS interpolant</th>
<th>CT interpolant</th>
<th>PS interpolant</th>
<th>CT interpolant</th>
</tr>
 
</thead>
<tbody>
<tr>
<td rowspan="4">100</td>
<td>1</td>
<td>3.40e&#x2212;02</td>
<td>3.41e&#x2212;02</td>
<td>7.12e&#x2212;03</td>
<td>6.48e&#x2212;03</td>
</tr>
<tr>
<td>2</td>
<td>3.89e&#x2212;03</td>
<td>3.62e&#x2212;03</td>
<td>6.55e&#x2212;04</td>
<td>6.15e&#x2212;04</td>
</tr>
<tr>
<td>3</td>
<td>2.02e&#x2212;02</td>
<td>2.08e&#x2212;02</td>
<td>3.84e&#x2212;03</td>
<td>3.75e&#x2212;03</td>
</tr>
<tr>
<td>4</td>
<td>7.63e&#x2212;03</td>
<td>6.66e&#x2212;03</td>
<td>1.51e&#x2212;03</td>
<td>1.38e&#x2212;03</td>
</tr>
<tr>
<td rowspan="4">65</td>
<td>1</td>
<td>9.43e&#x2212;02</td>
<td>1.01e&#x2212;01</td>
<td>1.96e&#x2212;02</td>
<td>1.83e&#x2212;02</td>
</tr>
<tr>
<td>2</td>
<td>1.91e&#x2212;02</td>
<td>1.82e&#x2212;02</td>
<td>3.27e&#x2212;03</td>
<td>3.23e&#x2212;03</td>
</tr>
<tr>
<td>3</td>
<td>2.97e&#x2212;02</td>
<td>2.89e&#x2212;02</td>
<td>6.44e&#x2212;03</td>
<td>5.90e&#x2212;03</td>
</tr>
<tr>
<td>4</td>
<td>1.37e&#x2212;02</td>
<td>1.22e&#x2212;02</td>
<td>3.04e&#x2212;03</td>
<td>2.82e&#x2212;03</td>
</tr>
<tr>
<td rowspan="4">36</td>
<td>1</td>
<td>1.47e&#x2212;01</td>
<td>1.44e&#x2212;01</td>
<td>4.01e&#x2212;02</td>
<td>3.90e&#x2212;02</td>
</tr>
<tr>
<td>2</td>
<td>3.76e&#x2212;02</td>
<td>3.08e&#x2212;02</td>
<td>7.74e&#x2212;03</td>
<td>7.87e&#x2212;03</td>
</tr>
<tr>
<td>3</td>
<td>6.45e&#x2212;02</td>
<td>5.24e&#x2212;02</td>
<td>1.49e&#x2212;02</td>
<td>1.47e&#x2212;02</td>
</tr>
<tr>
<td>4</td>
<td>6.10e&#x2212;02</td>
<td>5.34e&#x2212;02</td>
<td>1.26e&#x2212;02</td>
<td>1.20e&#x2212;02</td>
</tr>
</tbody>
</table>
 
</table-wrap>
<table-wrap id="table-5">
 
<label>Table 5</label>
<caption>
<title>R<sup>2</sup> values for PS and CT</title>
</caption>
<table>
<colgroup width="28">
<col/>
<col/>
<col/>
<col/>
</colgroup>
<thead>
<tr>
<th>Num. of data points</th>
<th>Function</th>
<th>PS Interpolant</th>
<th>CT Interpolant</th>
</tr>
</thead>
<tbody>
<tr>
<td rowspan="4">100</td>
<td>1</td>
<td>0.9994</td>
<td>0.9995</td>
</tr>
<tr>
<td>2</td>
<td>0.9999</td>
<td>1.0000</td>
</tr>
<tr>
<td>3</td>
<td>0.9985</td>
<td>0.9986</td>
</tr>
<tr>
<td>4</td>
<td>0.9997</td>
<td>0.9997</td>
</tr>
<tr>
<td rowspan="4">65</td>
<td>1</td>
<td>0.9953</td>
<td>0.9960</td>
</tr>
<tr>
<td>2</td>
<td>0.9987</td>
<td>0.9987</td>
</tr>
<tr>
<td>3</td>
<td>0.9958</td>
<td>0.9965</td>
</tr>
<tr>
<td>4</td>
<td>0.9987</td>
<td>0.9989</td>
</tr>
<tr>
<td rowspan="4">36</td>
<td>1</td>
<td>0.9805</td>
<td>0.9822</td>
</tr>
<tr>
<td>2</td>
<td>0.9927</td>
<td>0.9930</td>
</tr>
<tr>
<td>3</td>
<td>0.9775</td>
<td>0.9782</td>
</tr>
<tr>
<td>4</td>
<td>0.9773</td>
<td>0.9797</td>
</tr>
</tbody>
</table>
 
</table-wrap>
<fig id="fig-5">
<label>Figure 5</label>
<caption>
<title>Powell&#x2013;Sabin split</title>
</caption><graphic mimetype="image" mime-subtype="png" xlink:href="CMC_16006-fig-5.png"/>
</fig>
<fig id="fig-6">
<label>Figure 6</label>
<caption>
<title>Clough&#x2013;Tocher split</title>
</caption><graphic mimetype="image" mime-subtype="png" xlink:href="CMC_16006-fig-6.png"/>
</fig>
<fig id="fig-7">
<label>Figure 7</label>
<caption>
<title>Delaunay triangulation</title>
</caption><graphic mimetype="image" mime-subtype="png" xlink:href="CMC_16006-fig-7.png"/>
</fig>
<fig id="fig-8">
<label>Figure 8</label>
<caption>
<title>Surface interpolation</title>
</caption><graphic mimetype="image" mime-subtype="png" xlink:href="CMC_16006-fig-8.png"/>
</fig>
</sec>
<sec id="s5">
<label>5</label>
<title>Conclusion</title>
<p>This paper discusses scattered data interpolation by using cubic trigonometric B&#x00E9;zier triangular patches initiated by Zhu et al. [<xref ref-type="bibr" rid="ref-1">1</xref>]. Sufficient condition for C<sup>1</sup> continuity on each adjacent triangle is developed by using cubic precision method. An efficient algorithm is presented. We test the proposed scheme by using four well-known tested functions. We compare the performance against some established schemes such as Goodman et al. [<xref ref-type="bibr" rid="ref-14">14</xref>], Karim et al. [<xref ref-type="bibr" rid="ref-16">16</xref>] and Powell&#x2013;Sabin (PS) and Clough&#x2013;Tocher (CT) split schemes. From error analysis, we found that the proposed scheme is on par and for all data sets, we achieve higher R<sup>2</sup> values. Finally, we test the proposed scheme to interpolate real scattered data set. For future research, we can apply the proposed scheme for shape preserving interpolation such as positivity and convexity. The proposed scheme also can be applied for constrained surface modeling above, below or between two planes as discussed in Karim et al. [<xref ref-type="bibr" rid="ref-21">21</xref>].</p>
</sec>
</body>
<back>
<fn-group>
<fn fn-type="other">
<p><bold>Funding Statement:</bold> This research was fully supported by Universiti Teknologi PETRONAS (UTP) and Ministry of Education, Malaysia through research grant <bold>FRGS/ 1/2018/STG06/UTP/03/1/015 MA0-020</bold> (<bold>New rational quartic spline interpolation for image refinement</bold>) and UTP through a research grant <bold>YUTP: 0153AA-H24 (Spline Triangulation for Spatial Interpolation of Geophysical Data).</bold></p>
</fn>
<fn fn-type="conflict">
<p><bold>Conflicts of Interest:</bold> The authors declare that they have no conflicts of interest to report regarding the present study.</p>
</fn>
</fn-group>
<ref-list content-type="authoryear">
<title>References</title>
<ref id="ref-1"><label>[1]</label><mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><string-name><given-names>Y.</given-names> <surname>Zhu</surname></string-name> and <string-name><given-names>X.</given-names> <surname>Han</surname></string-name></person-group>, &#x201C;<article-title>New trigonometric basis possessing exponential shape parameters</article-title>,&#x201D; <source>Journal of Computational Mathematics</source>, vol. <volume>33</volume>, no. <issue>6</issue>, pp. <fpage>642</fpage>&#x2013;<lpage>684</lpage>, <year>2015</year>.</mixed-citation></ref>
<ref id="ref-2"><label>[2]</label><mixed-citation publication-type="conf-proc"><person-group person-group-type="author"><string-name><given-names>A.</given-names> <surname>Saaban</surname></string-name>, <string-name><given-names>A. R. M.</given-names> <surname>Piah</surname></string-name>, <string-name><given-names>A. A.</given-names> <surname>Majid</surname></string-name> and <string-name><given-names>L. H. T.</given-names> <surname>Chang</surname></string-name></person-group>, &#x201C;<article-title>G<sup>1</sup>scattered data interpolation with minimized sum of squares of principal curvatures</article-title>,&#x201D; in <conf-name>Int. Conf. on Computer Graphics, Imaging and Visualization</conf-name>, <publisher-loc>Beijing, China</publisher-loc>, pp. <fpage>385</fpage>&#x2013;<lpage>390</lpage>, <year>2005</year>. </mixed-citation></ref>
<ref id="ref-3"><label>[3]</label><mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><string-name><given-names>S.</given-names> <surname>Butt</surname></string-name> and <string-name><given-names>K. W.</given-names> <surname>Brodlie</surname></string-name></person-group>, &#x201C;<article-title>Preserving positivity using piecewise cubic interpolation</article-title>,&#x201D; <source>Computers &#x0026; Graphics</source>, vol. <volume>17</volume>, no. <issue>1</issue>, pp. <fpage>55</fpage>&#x2013;<lpage>64</lpage>, <year>1993</year>.</mixed-citation></ref>
<ref id="ref-4"><label>[4]</label><mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><string-name><given-names>M. Z.</given-names> <surname>Hussain</surname></string-name> and <string-name><given-names>M.</given-names> <surname>Hussain</surname></string-name></person-group>, &#x201C;<article-title>C<sup>1</sup> positivity preserving scattered data interpolation using rational Bernstein&#x2013;B&#x00E9;zier triangular patch</article-title>,&#x201D; <source>Journal of Applied Mathematics and Computing</source>, vol. <volume>35</volume>, no. <issue>1&#x2013;2</issue>, pp. <fpage>281</fpage>&#x2013;<lpage>293</lpage>, <year>2011</year>.</mixed-citation></ref>
<ref id="ref-5"><label>[5]</label><mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><string-name><given-names>X.</given-names> <surname>Han</surname></string-name></person-group>, &#x201C;<article-title>Cubic trigonometric polynomial curves with a shape parameter</article-title>,&#x201D; <source>Computer Aided Geometric Design</source>, vol. <volume>21</volume>, no. <issue>6</issue>, pp. <fpage>535</fpage>&#x2013;<lpage>548</lpage>, <year>2004</year>.</mixed-citation></ref>
<ref id="ref-6"><label>[6]</label><mixed-citation publication-type="other"><person-group person-group-type="author"><string-name><given-names>S.</given-names> <surname>Butt</surname></string-name></person-group>, &#x201C;<article-title>Shape preserving curves and surfaces for Computer Graphics</article-title>,&#x201D; <comment>Ph.D. Thesis</comment>. <publisher-name>School of Computer Studies, The University of Leeds, UK</publisher-name>, <year>1991</year>. </mixed-citation></ref>
<ref id="ref-7"><label>[7]</label><mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><string-name><given-names>P.</given-names> <surname>Lamberti</surname></string-name> and <string-name><given-names>C.</given-names> <surname>Manni</surname></string-name></person-group>, &#x201C;<article-title>Shape-preserving C<sup>2</sup> functional interpolation via parametric cubics</article-title>,&#x201D; <source>Numerical Algorithms</source>, vol. <volume>28</volume>, no. <issue>1&#x2013;4</issue>, pp. <fpage>229</fpage>&#x2013;<lpage>254</lpage>, <year>2001</year>.</mixed-citation></ref>
<ref id="ref-8"><label>[8]</label><mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><string-name><given-names>M. S.</given-names> <surname>Floater</surname></string-name></person-group>, &#x201C;<article-title>A weak condition for the convexity of tensor-product B&#x00E9;zier and B-spline surfaces</article-title>,&#x201D; <source>Advances in Computational Mathematics</source>, vol. <volume>2</volume>, no. <issue>1</issue>, pp. <fpage>67</fpage>&#x2013;<lpage>80</lpage>, <year>1994</year>.</mixed-citation></ref>
<ref id="ref-9"><label>[9]</label><mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><string-name><given-names>M. S.</given-names> <surname>Floater</surname></string-name></person-group>, &#x201C;<article-title>Total positivity and convexity preservation</article-title>,&#x201D; <source>Journal of Approximation Theory</source>, vol. <volume>96</volume>, no. <issue>1</issue>, pp. <fpage>46</fpage>&#x2013;<lpage>66</lpage>, <year>1999</year>.</mixed-citation></ref>
<ref id="ref-10"><label>[10]</label><mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><string-name><given-names>F. A. M.</given-names> <surname>Ali</surname></string-name>, <string-name><given-names>S. A. A.</given-names> <surname>Karim</surname></string-name>, <string-name><given-names>A.</given-names> <surname>Saaban</surname></string-name>, <string-name><given-names>M. K.</given-names> <surname>Hasan</surname></string-name>, <string-name><given-names>A.</given-names> <surname>Ghaffar</surname></string-name> <etal>et al.</etal></person-group><italic>,</italic> &#x201C;<article-title>Construction of cubic Timmer triangular patches and its application in scattered data interpolation</article-title>,&#x201D; <source>Mathematics</source>, vol. <volume>8</volume>, no. <issue>2</issue>, pp. <fpage>159</fpage>, <year>2020</year>.</mixed-citation></ref>
<ref id="ref-11"><label>[11]</label><mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><string-name><given-names>C. N. N.</given-names> <surname>Draman</surname></string-name>, <string-name><given-names>S. A. A.</given-names> <surname>Karim</surname></string-name> and <string-name><given-names>I.</given-names> <surname>Hashim</surname></string-name></person-group>, &#x201C;<article-title>Scattered data interpolation using rational quartic triangular patches with three parameters</article-title>,&#x201D; <source>IEEE Access</source>, vol. <volume>8</volume>, pp. <fpage>44239</fpage>&#x2013;<lpage>44262</lpage>, <year>2020</year>.</mixed-citation></ref>
<ref id="ref-12"><label>[12]</label><mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><string-name><given-names>S. A. A.</given-names> <surname>Karim</surname></string-name>, <string-name><given-names>A.</given-names> <surname>Saaban</surname></string-name>, <string-name><given-names>V.</given-names> <surname>Skala</surname></string-name>, <string-name><given-names>A.</given-names> <surname>Ghaffar</surname></string-name>, <string-name><given-names>K. S.</given-names> <surname>Nisar</surname></string-name> <etal>et al.</etal></person-group><italic>,</italic> &#x201C;<article-title>Construction of new cubic B&#x00E9;zier-like triangular patches with application in scattered data interpolation</article-title>,&#x201D; <source>Advances in Difference Equations</source>, vol. <volume>2020</volume>, <comment>Article no. 151</comment>, <year>2020</year>.</mixed-citation></ref>
<ref id="ref-13"><label>[13]</label><mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><string-name><given-names>S. A. A.</given-names> <surname>Karim</surname></string-name>, <string-name><given-names>A.</given-names> <surname>Saaban</surname></string-name>, <string-name><given-names>M. K.</given-names> <surname>Hasan</surname></string-name>, <string-name><given-names>J.</given-names> <surname>Sulaiman</surname></string-name> and <string-name><given-names>I.</given-names> <surname>Hashim</surname></string-name></person-group>, &#x201C;<article-title>Interpolation using cubic B&#x00E8;zier triangular patches</article-title>,&#x201D; <source>International Journal on Advanced Science, Engineering and Information Technology</source>, vol. <volume>8</volume>, no. <issue>4&#x2013;2</issue>, pp. <fpage>1746</fpage>&#x2013;<lpage>1752</lpage>, <year>2018</year>.</mixed-citation></ref>
<ref id="ref-14"><label>[14]</label><mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><string-name><given-names>T. N. T.</given-names> <surname>Goodman</surname></string-name> and <string-name><given-names>H. B. A.</given-names> <surname>Said</surname></string-name></person-group>, &#x201C;<article-title>C<sup>1</sup> triangular interpolant suitable for scattered data interpolation</article-title>,&#x201D; <source>Communications in Applied Numerical Methods</source>, vol. <volume>7</volume>, no. <issue>6</issue>, pp. <fpage>479</fpage>&#x2013;<lpage>485</lpage>, <year>1991</year>.</mixed-citation></ref>
<ref id="ref-15"><label>[15]</label><mixed-citation publication-type="book"><person-group person-group-type="author"><string-name><given-names>T. A.</given-names> <surname>Foley</surname></string-name> and <string-name><given-names>K.</given-names> <surname>Opitz</surname></string-name></person-group>, &#x201C;<chapter-title>Hybrid cubic B&#x00E9;zier triangle patches</chapter-title>,&#x201D; in <source>Mathematical Methods in Computer Aided Geometric Design II</source>. <publisher-loc>Cambridge, Massachusetts, United States</publisher-loc>: <publisher-name>Academic Press</publisher-name>, pp. <fpage>275</fpage>&#x2013;<lpage>286</lpage>, <year>1992</year>.</mixed-citation></ref>
<ref id="ref-16"><label>[16]</label><mixed-citation publication-type="conf-proc"><person-group person-group-type="author"><string-name><given-names>S. A. B. A.</given-names> <surname>Karim</surname></string-name> and <string-name><given-names>A.</given-names> <surname>Saaban</surname></string-name></person-group>, &#x201C;<article-title>Visualization terrain data using cubic ball triangular patches</article-title>,&#x201D; in <conf-name>MATEC Web of Conferences</conf-name>, vol. <volume>225</volume>, pp. <fpage>06023</fpage>, <year>2018</year>. </mixed-citation></ref>
<ref id="ref-17"><label>[17]</label><mixed-citation publication-type="book"><person-group person-group-type="author"><string-name><given-names>L. L.</given-names> <surname>Schumaker</surname></string-name></person-group>, <source>Spline Functions: Computational Methods</source>. <publisher-loc>Philadelphia, USA</publisher-loc>: <publisher-name>SIAM</publisher-name>, <year>2015</year>.</mixed-citation></ref>
<ref id="ref-18"><label>[18]</label><mixed-citation publication-type="book"><person-group person-group-type="author"><string-name><given-names>M. J.</given-names> <surname>Lai</surname></string-name> and <string-name><given-names>L. L.</given-names> <surname>Schumaker</surname></string-name></person-group>, <source>Spline Functions on Triangulations</source>. <publisher-loc>Cambridge</publisher-loc>: <publisher-name>Cambridge University Press</publisher-name>, <year>2007</year>.</mixed-citation></ref>
<ref id="ref-19"><label>[19]</label><mixed-citation publication-type="book"><person-group person-group-type="author"><string-name><given-names>F. A. M.</given-names> <surname>Ali</surname></string-name>, <string-name><given-names>S. A. A.</given-names> <surname>Karim</surname></string-name>, <string-name><given-names>S. C.</given-names> <surname>Dass</surname></string-name>, <string-name><given-names>V.</given-names> <surname>Skala</surname></string-name>, <string-name><given-names>M. K.</given-names> <surname>Hasan</surname></string-name> <etal>et al.</etal></person-group><italic>,</italic> &#x201C;<chapter-title>Efficient visualization of scattered energy distribution data by using cubic trimmer triangular patches</chapter-title>,&#x201D; in <source>Energy Efficiency in Mobility Systems</source>. <publisher-loc>Singapore</publisher-loc>: <publisher-name>Springer</publisher-name>, pp. <fpage>145</fpage>&#x2013;<lpage>180</lpage>, <year>2020</year>.</mixed-citation></ref>
<ref id="ref-20"><label>[20]</label><mixed-citation publication-type="book"><person-group person-group-type="author"><string-name><given-names>A.</given-names> <surname>Gilat</surname></string-name></person-group>, <source>MATLAB : An Introduction with Applications</source>, <edition>4</edition><sup>th</sup> ed., <publisher-loc>USA</publisher-loc>: <publisher-name>John Wiley &#x0026; Sons</publisher-name>, <year>2013</year>.</mixed-citation></ref>
<ref id="ref-21"><label>[21]</label><mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><string-name><given-names>S. A. A.</given-names> <surname>Karim</surname></string-name>, <string-name><given-names>A.</given-names> <surname>Saaban</surname></string-name> and <string-name><given-names>V.</given-names> <surname>Skala</surname></string-name></person-group>, &#x201C;<article-title>Range-restricted surface interpolation using rational bi-cubic spline functions with 12 parameters</article-title>,&#x201D; <source>IEEE Access</source>, vol. <volume>7</volume>, pp. <fpage>104992</fpage>&#x2013; <lpage>105007</lpage>, <year>2019</year>.</mixed-citation></ref>
</ref-list>
</back>
</article>
