不規則なグリッドや非線形 (スプラインなど) で多次元補間を計算できる数学ライブラリを使用する予定です。パフォーマンスは重要です。補間に使用されるいくつかのポイントは、時間の経過とともに変化します。Mathematica と scipy/numpy の補間関数が好きですが、DLL などのスタンドアロンのものが必要です。ラッピング コードは C# になります。
この Q&A のパッケージについてはためらっています。
https://stackoverflow.com/questions/1387430/recommended-math-library-for-c-net