Zugriffsgeschwindigkeit auf mehrdimensionale Arrays

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Uff... Ich sehe das richtig, dass du ein Vektorfeld in einem Raum mit gewisser Auflösung komplett, also über das gesamte Volumen am Stück speichern möchtest? Warum brauchst du zu jedem Zeitpunkt alle diese Daten, und schnell verfügbar? Du hast zwar geschrieben was du da berechnest, aber dem "Normalohr" wie meinem erschließt sich noch immer nicht zu was das ganze letztlich führen soll.
Je nach dem was das werden soll, ließe sich evtl. über Näherungsverfahren, oder HD-gestützte Datenhaltung (evtl. mit prefetching wahrscheinlich demnächst gebrauchter Segmente), oder gar auf den Verzicht des ganzen nachdenken.

Volumendaten komplett am Stück lassen oft (nicht immer) auf konzeptionelle Schwächen schließen, da seltenst wirklich alles immer in voller Genauigkeit und super schnell gebraucht wird - so gut wie nie eigentlich. Ganz davon abgesehen ist es halt auch meist ziemlich unpraktikabel wie du merkst

Fazit: Erklär doch bitte nochmal in möglichst einfachen Worten was du berechnest, und vor allem wie du diese Werte anschließend benötigst (Simulation von einem/mehreren Teilchen in dem Feld, Echtzeit, Punktproben wählen, partiel summieren - das wären z.B. so Dinge wo ich mir vorstellen kann dass man sie in einem Vektorfeld tun wollen könnte, mal so als Beispiel).