Для начала нужно обзавестись этим самым "mesh"-ем поверхности, или триангуляцией поверхности, полигональной сеткой, разбиением двумерного многообразия. В данном случае работа будет вестись именно с треугольной сеткой, но все ниже представленные формулы и код (если немного модифицировать), будет работать с сеткой состоящей из любых полигонов. Главное, чтобы они были малые, от этого зависит точность, чем меньше - тем лучше.

Начинать следует с проектирования. Проектирования внутренней оболочки. Вернее сначала внешней, допустим мы её уже спроектировали и она выглядит так...