Я понятия не имею о математическом аспекте этого, но что касается последней части вашего вопроса (построение правой части кривой с использованием красной оси), я думаю, вы могли бы сгладить переход между кривой и ось с довольно простым процессом:
plotPosition = curvePosition * (1 - t) + otherPosition * t;
"t" - это число от 0 до 1 (когда t = 0 plotPosition равняется curvePosition, когда t = 1 plotPosition равняется otherPosition), таким образом вы можете определить, когда и как вы хотите, чтобы произошел переход. Вы можете сгладить его еще больше, используя какое-то уравнение для определения значения перехода во времени (замедление).