2025年數(shù)字人動作捕捉師初級考試一、單選題（共20題，每題2分，合計40分）1.動作捕捉技術(shù)的主要應(yīng)用領(lǐng)域不包括以下哪項？A.電影特效制作B.虛擬現(xiàn)實游戲C.醫(yī)學(xué)康復(fù)訓(xùn)練D.智能家居控制2.光學(xué)動作捕捉系統(tǒng)中，標記點丟失的主要原因可能是？A.環(huán)境光線不足B.標記點被遮擋C.攝像機角度不合適D.以上都是3.慣性動作捕捉系統(tǒng)相比光學(xué)系統(tǒng)的主要優(yōu)勢是？A.精度更高B.成本更低C.無需標記點D.適用范圍更廣4.在動作捕捉數(shù)據(jù)處理中，"標定"指的是？A.校準傳感器位置B.刪除無效數(shù)據(jù)C.生成動畫曲線D.訓(xùn)練神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)5.動作捕捉標記點的大小通常在？A.5-10mmB.10-15mmC.15-20mmD.20-25mm6.遙感式動作捕捉系統(tǒng)的主要缺點是？A.需要標記點B.信號延遲大C.精度較低D.設(shè)備昂貴7.動作捕捉數(shù)據(jù)預(yù)處理的首要步驟通常是？A.數(shù)據(jù)平滑B.標定C.可視化D.特征提取8.在3D動作捕捉中，"Rigging"指的是？A.傳感器校準B.動作綁定C.數(shù)據(jù)壓縮D.渲染設(shè)置9.動作捕捉標記點的顏色通常是？A.紅色、綠色、藍色B.白色、黑色C.黃色、橙色D.無色透明10.動作捕捉數(shù)據(jù)格式中，.BVH文件的擴展名代表？A.BioVisionHierarchicalB.BinaryVectorHierarchicalC.BipedalVirtualHierarchicalD.BinaryVisualizationHierarchical11.動作捕捉系統(tǒng)中的"空間"通常指？A.局部坐標系B.世界坐標系C.視角坐標系D.物體坐標系12.動作捕捉數(shù)據(jù)中的"幀率"單位通常是？A.FPS（每秒幀數(shù)）B.Hz（赫茲）C.BPM（每分鐘節(jié)拍）D.kHz（千赫茲）13.動作捕捉標記點在皮膚上的粘貼方法通常推薦？A.直接涂抹B.使用膠帶C.使用專用貼紙D.使用酒精消毒14.動作捕捉系統(tǒng)中的"逆運動學(xué)"是指？A.從全局到局部的解算B.從局部到全局的解算C.數(shù)據(jù)壓縮算法D.傳感器校準方法15.動作捕捉數(shù)據(jù)中的"根節(jié)點"通常指？A.骨骼最低點B.骨骼最高點C.骨骼起點（如髖關(guān)節(jié)）D.骨骼中點16.動作捕捉標記點在運動時不應(yīng)？A.移動B.搖晃C.旋轉(zhuǎn)D.離開預(yù)定位置17.動作捕捉系統(tǒng)中的"噪聲濾波"主要用于？A.增強信號B.消除干擾C.壓縮數(shù)據(jù)D.調(diào)整顏色18.動作捕捉數(shù)據(jù)中的"插值"技術(shù)用于？A.填充缺失數(shù)據(jù)B.減少數(shù)據(jù)量C.增強視覺效果D.校準傳感器19.動作捕捉系統(tǒng)中的"視差"現(xiàn)象是指？A.標記點在不同視角下的差異B.傳感器與標記點的距離C.數(shù)據(jù)傳輸?shù)难舆tD.攝像機角度問題20.動作捕捉數(shù)據(jù)中的"姿態(tài)解算"是指？A.計算關(guān)節(jié)角度B.生成動畫曲線C.壓縮數(shù)據(jù)文件D.校準傳感器位置二、多選題（共15題，每題3分，合計45分）1.動作捕捉系統(tǒng)的基本組成部分包括？A.傳感器B.攝像機C.數(shù)據(jù)處理軟件D.人體模型E.傳輸網(wǎng)絡(luò)2.光學(xué)動作捕捉系統(tǒng)的常見類型有？A.雙目立體系統(tǒng)B.結(jié)構(gòu)光系統(tǒng)C.多攝像機系統(tǒng)D.單攝像機系統(tǒng)E.慣性系統(tǒng)3.動作捕捉數(shù)據(jù)預(yù)處理中需要處理的異常值包括？A.野點B.跳變C.空值D.噪聲E.標記點丟失4.動作捕捉系統(tǒng)中影響精度的因素有？A.攝像機質(zhì)量B.標記點大小C.環(huán)境遮擋D.傳感器校準E.運動速度5.動作捕捉數(shù)據(jù)格式中常見的有？A.BVHB.FBXC.RBFD.ASCIIE.GLB6.動作捕捉系統(tǒng)中的"逆運動學(xué)"應(yīng)用場景包括？A.角色控制B.動作修正C.自動綁定D.數(shù)據(jù)插值E.姿態(tài)解算7.動作捕捉標記點的布置原則包括？A.覆蓋主要關(guān)節(jié)B.避免遮擋C.均勻分布D.盡量靠近皮膚E.使用反光材質(zhì)8.動作捕捉數(shù)據(jù)中的"根節(jié)點"通常包括？A.髖關(guān)節(jié)B.肩關(guān)節(jié)C.膝關(guān)節(jié)D.頸部E.踝關(guān)節(jié)9.動作捕捉系統(tǒng)中的"空間對齊"是指？A.坐標系統(tǒng)一B.攝像機位置調(diào)整C.人體模型匹配D.數(shù)據(jù)歸一化E.逆運動學(xué)解算10.動作捕捉數(shù)據(jù)預(yù)處理中的平滑方法包括？A.移動平均B.高斯濾波C.中值濾波D.B樣條插值E.標記點校正11.動作捕捉系統(tǒng)中的"視差"問題可能由以下原因引起？A.攝像機角度不當B.標記點距離過近C.環(huán)境反射D.傳感器故障E.數(shù)據(jù)傳輸錯誤12.動作捕捉數(shù)據(jù)中的"插值"技術(shù)包括？A.線性插值B.樣條插值C.B樣條插值D.雙線性插值E.三線性插值13.動作捕捉系統(tǒng)中常見的硬件設(shè)備有？A.運動捕捉服B.標記點C.攝像機D.數(shù)據(jù)采集器E.計算機14.動作捕捉數(shù)據(jù)中的"姿態(tài)解算"方法包括？A.雙目立體視覺B.結(jié)構(gòu)光原理C.優(yōu)化算法D.逆運動學(xué)E.有限元分析15.動作捕捉系統(tǒng)中的"噪聲濾波"技術(shù)包括？A.高通濾波B.低通濾波C.帶通濾波D.小波變換E.卡爾曼濾波三、判斷題（共10題，每題1分，合計10分）1.動作捕捉系統(tǒng)必須使用標記點才能工作。（×）2.光學(xué)動作捕捉系統(tǒng)可以在完全黑暗的環(huán)境中使用。（×）3.慣性動作捕捉系統(tǒng)不需要外部校準。（√）4.動作捕捉數(shù)據(jù)預(yù)處理只需要刪除野點。（×）5.動作捕捉數(shù)據(jù)中的"根節(jié)點"始終是髖關(guān)節(jié)。（×）6.動作捕捉系統(tǒng)中的"逆運動學(xué)"只能用于兩足生物。（×）7.動作捕捉標記點可以使用普通圓珠筆代替專用貼紙。（×）8.動作捕捉數(shù)據(jù)格式BVH是二進制的。（√）9.動作捕捉系統(tǒng)中的"視差"現(xiàn)象會導(dǎo)致數(shù)據(jù)精度下降。（√）10.動作捕捉數(shù)據(jù)預(yù)處理后的數(shù)據(jù)一定比原始數(shù)據(jù)更準確。（×）四、簡答題（共5題，每題10分，合計50分）1.簡述光學(xué)動作捕捉系統(tǒng)的基本工作原理。2.動作捕捉數(shù)據(jù)預(yù)處理的主要步驟有哪些？請說明每一步的目的。3.動作捕捉系統(tǒng)中影響精度的因素有哪些？如何提高精度？4.動作捕捉數(shù)據(jù)格式BVH的主要特點是什么？它與其他格式相比有哪些優(yōu)缺點？5.動作捕捉系統(tǒng)中的"逆運動學(xué)"與"正向運動學(xué)"有何區(qū)別？各自有哪些應(yīng)用場景？五、實操題（共1題，20分）設(shè)計一套適用于虛擬偶像表演的光學(xué)動作捕捉系統(tǒng)方案，包括：1.系統(tǒng)硬件組成及參數(shù)選擇2.人體標記點布置方案3.數(shù)據(jù)采集與處理流程4.系統(tǒng)優(yōu)缺點分析及改進建議答案一、單選題答案1.D2.D3.C4.A5.A6.B7.B8.B9.A10.A11.B12.A13.C14.B15.C16.D17.B18.A19.A20.A二、多選題答案1.A,B,C,D,E2.A,B,C3.A,B,C,D,E4.A,B,C,D,E5.A,B,C,D,E6.A,B,C,E7.A,B,C,D,E8.A,C,E9.A,B,C,D,E10.A,B,C,D,E11.A,B,C,D,E12.A,B,C,D,E13.A,B,C,D,E14.A,B,C,D,E15.A,B,C,D,E三、判斷題答案1.×2.×3.√4.×5.×6.×7.×8.√9.√10.×四、簡答題答案1.光學(xué)動作捕捉系統(tǒng)工作原理：通過多個攝像機從不同角度拍攝佩戴標記點的人體，利用計算機視覺算法提取標記點的二維圖像信息，通過三角測量原理計算標記點的三維空間坐標。系統(tǒng)首先進行標定，確定每個攝像機的內(nèi)外參數(shù)，然后通過圖像匹配算法在連續(xù)幀中跟蹤標記點的位置變化，最終生成完整的三維人體運動數(shù)據(jù)。2.動作捕捉數(shù)據(jù)預(yù)處理步驟及目的：-數(shù)據(jù)清洗：刪除野點、跳變和異常值，確保數(shù)據(jù)質(zhì)量（目的：提高數(shù)據(jù)可靠性）-噪聲濾波：使用低通濾波等方法消除高頻噪聲，平滑數(shù)據(jù)曲線（目的：增強信號穩(wěn)定性）-空間對齊：統(tǒng)一不同攝像機采集的數(shù)據(jù)坐標系，確?？臻g一致性（目的：保證數(shù)據(jù)完整性）-標記點校正：調(diào)整標記點位置，確保符合人體解剖學(xué)標準（目的：提高精度）-數(shù)據(jù)插值：填充缺失數(shù)據(jù)，生成連續(xù)曲線（目的：保證數(shù)據(jù)完整性）3.影響精度的因素及提高方法：-因素：攝像機質(zhì)量、標記點大小、環(huán)境遮擋、傳感器校準、運動速度等-提高方法：-使用高分辨率攝像機和高質(zhì)量標記點-優(yōu)化攝像機布局，減少遮擋-精確進行系統(tǒng)標定-控制運動速度，避免過度運動-使用多視角系統(tǒng)提高魯棒性4.BVH格式特點及優(yōu)缺點：-主要特點：層次化結(jié)構(gòu)、ASCII編碼、輕量級、易于解析-優(yōu)點：跨平臺兼容性好、易于編輯、數(shù)據(jù)量小-缺點：不支持動畫曲線、無法存儲材質(zhì)等附加信息、精度有限5.逆運動學(xué)與正向運動學(xué)區(qū)別及應(yīng)用：-區(qū)別：-正向運動學(xué)：給定關(guān)節(jié)角度計算末端位置（正向解算）-逆運動學(xué)：給定末端位置反解關(guān)節(jié)角度（逆向解算）-應(yīng)用場景：-正向運動學(xué)：角色動畫控制、物理模擬-逆運動學(xué)：角色綁定、姿態(tài)調(diào)整、運動修正五、實操題答案光學(xué)動作捕捉系統(tǒng)方案設(shè)計：1.系統(tǒng)硬件組成及參數(shù)選擇：-攝像機：8臺SonyA7RIV（全畫幅，6000萬像素），幀率120fps，覆蓋直徑10米空間-標記點：3mm直徑反光球，高亮度LED照明-采集器：XsensMTi-G700慣性采集器（用于輔助捕捉）-計算機：工作站配置2xInteli9-13900K，32GBRAM，NVIDIARTX4080顯卡2.人體標記點布置方案：-頭部：7點（雙眼、鼻尖、左右耳、左右眉心）-軀干：5點（胸骨、劍突、左右腰側(cè)、腰椎）-上肢：14點（肩、肘、腕、左右指關(guān)節(jié)）-下肢：14點（髖、膝、踝、左右腳趾關(guān)節(jié)）-腳部：4點（左右腳跟、腳尖、中足）3.數(shù)據(jù)采集與處理流程：-采集階段：使用MotionBuilder進行