"кусочно-линейная аппроксимация, описываемая простейшими уравнениями прямой" и "сплайны" - это работает, если точки расположены по регулярной сетке, у меня точки расположены произвольно. Вокруг этого математики науку делают, см. сылку http://www.dissercat.com/content/razrabotka-i-issledovanie-algoritmov-interpolyatsii-odnoznachnykh-poverkhnostei-i-ikh-ispolz http://masters.donntu.org/2016/fknt/safonov/library/triangl_alg.pdf