2025年設(shè)計(jì)學(xué)專升本三維建模專項(xiàng)測(cè)試試卷（含答案）考試時(shí)間：______分鐘總分：______分姓名：______一、選擇題（每題2分，共20分。請(qǐng)將正確選項(xiàng)的字母填在括號(hào)內(nèi)）1.在三維建模中，NURBS通常不適用于哪種模型創(chuàng)建？（）A.精確的機(jī)械零件B.有機(jī)曲面（如汽車車身）C.復(fù)雜的卡通角色D.簡(jiǎn)單的立方體2.下列哪個(gè)選項(xiàng)通常不是三維建模軟件的核心功能？（）A.曲線與曲面創(chuàng)建B.紋理映射與著色C.二維圖形繪制D.物理引擎模擬3.“拓?fù)洹痹诙噙呅谓Ｖ械闹饕x是？（）A.模型的表面光滑度B.多邊形面與邊之間的連接結(jié)構(gòu)C.模型的對(duì)稱性D.模型的材質(zhì)類型4.在進(jìn)行角色建模時(shí)，通常需要特別注意模型的？（）A.多邊形數(shù)量（PolygonCount）B.拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的合理性C.紋理貼圖的分辨率D.以上都是5.下列哪種建模方法主要基于數(shù)學(xué)算法和規(guī)則生成模型？（）A.多邊形建模B.曲線建模C.數(shù)字雕刻D.程序化建模6.在三維軟件界面中，通常哪個(gè)視圖用于展示模型的俯、仰、側(cè)三個(gè)正投影視圖？（）A.透視視圖（PerspectiveView）B.正交視圖（OrthographicView）C.輪廓視圖（WireframeView）D.線框視圖（WireframeView）7.以下哪個(gè)術(shù)語與UV展開的目的直接相關(guān)？（）A.元組（Tuple）B.節(jié)點(diǎn)（Node）C.UV坐標(biāo)D.渲染（Rendering）8.“布爾運(yùn)算”主要用于？（）A.創(chuàng)建復(fù)雜幾何體B.編輯模型材質(zhì)C.設(shè)置模型動(dòng)畫D.調(diào)整模型光照9.在三維建模流程中，通常在哪個(gè)步驟之后進(jìn)行UV展開？（）A.模型雕刻B.模型拓?fù)銫.模型優(yōu)化D.紋理貼圖繪制10.下列哪種技術(shù)常用于創(chuàng)建高精度、具有細(xì)節(jié)的模型，尤其是在角色或生物建模中？（）A.多邊形建模B.NURBS建模C.數(shù)字雕刻D.逆向工程建模二、填空題（每空2分，共20分。請(qǐng)將答案填在橫線上）1.三維建模的主要目的之一是創(chuàng)建具有真實(shí)或藝術(shù)感的__________。2.在參數(shù)化建模中，模型的形狀和結(jié)構(gòu)主要由__________控制和定義。3.用于觀察模型線框結(jié)構(gòu)的視圖稱為__________視圖。4.確定模型表面如何與二維紋理圖像對(duì)應(yīng)的過程叫做__________。5.“細(xì)分曲面”（SubdivisionSurface）技術(shù)通常用于平滑和細(xì)化__________模型。6.建模軟件中的__________工具允許用戶通過拖拽操作快速創(chuàng)建基本幾何形狀。7.在多邊形建模中，連接兩個(gè)頂點(diǎn)的線段稱為__________。8.為了保證模型在后續(xù)渲染時(shí)具有較好的性能，需要對(duì)模型的__________進(jìn)行優(yōu)化。9.評(píng)估一個(gè)多邊形模型好壞的重要指標(biāo)之一是__________。10.生成復(fù)雜有機(jī)形態(tài)的建模方法，如模擬水滴、云霧等，常使用__________技術(shù)。三、名詞解釋（每題4分，共16分。請(qǐng)簡(jiǎn)要解釋下列名詞的含義）1.多邊形建模(PolygonModeling)2.NURBS曲面(NURBSSurface)3.UV展開(UVUnwrapping)4.拓?fù)鋬?yōu)化(TopologyOptimization)四、簡(jiǎn)答題（每題5分，共20分。請(qǐng)簡(jiǎn)要回答下列問題）1.簡(jiǎn)述多邊形建模和NURBS建模的主要區(qū)別。2.為什么在進(jìn)行角色建模時(shí)，模型的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)需要特別注意？3.在三維建模過程中，通常需要遵循哪些主要步驟？4.簡(jiǎn)述UV展開在三維建模流程中的重要性。五、操作題（共44分）1.基礎(chǔ)建模操作（15分）：請(qǐng)根據(jù)文字描述或提供的草圖（此處無圖），使用你熟悉的建模軟件，創(chuàng)建一個(gè)包含至少以下元素的場(chǎng)景：*一個(gè)長寬高分別為100、50、200單位的長方體（地面）。*一個(gè)直徑為50、高80單位的圓柱體（柱子），放置在地面上方中心。*一個(gè)半徑為20單位、高度為60單位的圓錐體（頂蓋），放置在圓柱體頂端中心。*請(qǐng)?jiān)O(shè)置合適的視圖比例和單位，確保模型結(jié)構(gòu)準(zhǔn)確。完成后，請(qǐng)截取包含所有物體的正交視圖（俯視、前視、側(cè)視）的屏幕截圖，并粘貼在指定位置。2.物體組合與布爾運(yùn)算（15分）：繼續(xù)使用上述軟件或新建文件：*創(chuàng)建一個(gè)長寬高均為80單位的立方體A。*創(chuàng)建一個(gè)與其大小相同的立方體B，并將其移動(dòng)到立方體A的正上方中心，使兩者部分重疊。*使用“合并”（Combine）或“并集”（Union）操作，將立方體A和B合并成一個(gè)整體。*使用“布爾減”（BooleanSubtract）操作，從合并后的模型中減去一個(gè)直徑為30單位的球體，球體中心位于原立方體A的中心。*完成后，請(qǐng)截取模型線框視圖和最終渲染視圖（或帶基本材質(zhì)的視圖）的屏幕截圖，并粘貼在指定位置。3.簡(jiǎn)單UV展開與材質(zhì)應(yīng)用（14分）：選擇上述模型中的一個(gè)（建議選擇較簡(jiǎn)單的，如長方體地面或圓錐頂蓋），進(jìn)行以下操作：*執(zhí)行UV展開操作，為該物體的可見表面創(chuàng)建一個(gè)合理的UV貼圖布局。*為該物體賦予一個(gè)簡(jiǎn)單的材質(zhì)（例如，選擇一種常見的顏色，如灰色、藍(lán)色或綠色，并可以設(shè)置簡(jiǎn)單的反光/光澤度）。*完成后，請(qǐng)截取包含該物體UV編輯器界面（或顯示UV坐標(biāo)的模型視圖）和帶有材質(zhì)渲染的模型視圖的屏幕截圖，并粘貼在指定位置。4.創(chuàng)意建模（10分）：根據(jù)以下描述，發(fā)揮創(chuàng)意，使用建模工具創(chuàng)建一個(gè)具有獨(dú)特性的小型物品或抽象形態(tài)：*該物品/形態(tài)應(yīng)體現(xiàn)一定的設(shè)計(jì)感或藝術(shù)性。*可以運(yùn)用至少一種你掌握的進(jìn)階建模技術(shù)（如曲線建模、程序化生成基礎(chǔ)、簡(jiǎn)單雕刻等）。*尺寸和復(fù)雜度適中，不宜過于簡(jiǎn)單或過于復(fù)雜。*完成后，請(qǐng)截取模型線框視圖和最終渲染視圖（建議帶有簡(jiǎn)單背景和基本燈光）的屏幕截圖，并粘貼在指定位置。在截圖下方簡(jiǎn)要說明你的設(shè)計(jì)思路或使用了哪些主要技術(shù)。試卷答案一、選擇題1.D解析：簡(jiǎn)單的立方體適合使用基本幾何體創(chuàng)建，而非NURBS。2.C解析：二維圖形繪制通常是二維設(shè)計(jì)軟件或部分三維軟件的輔助功能，核心建模功能側(cè)重三維空間。3.B解析：拓?fù)潢P(guān)注頂點(diǎn)、邊、面的連接關(guān)系，直接影響模型的可變形性、布線等。4.D解析：角色建模需要高精度（A）、合理拓?fù)洌˙）和良好紋理（C）支持。5.D解析：程序化建?；谝?guī)則和算法自動(dòng)生成模型，如程序化樹木生成。6.B解析：正交視圖提供無透視的平面視圖，用于精確觀察和布局。7.C解析：UV展開是將三維模型表面映射到二維平面，以便貼上紋理。8.A解析：布爾運(yùn)算通過并、交、差等操作組合或切割幾何體。9.B解析：通常在模型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)確定后進(jìn)行UV展開，以便后續(xù)貼圖。10.C解析：數(shù)字雕刻利用筆刷等方式模擬雕刻過程，適合添加高精度細(xì)節(jié)。二、填空題1.表面解析：建模的核心是創(chuàng)建具有可見表面的三維對(duì)象。2.參數(shù)解析：參數(shù)化模型通過調(diào)整參數(shù)來控制形狀變化。3.線框解析：線框圖只顯示模型的邊和頂點(diǎn)。4.UV展開解析：這是UV坐標(biāo)的具體應(yīng)用過程。5.多邊形解析：細(xì)分曲面主要用于平滑由多邊形構(gòu)成的模型。6.創(chuàng)建基本幾何體解析：這是建模軟件最基礎(chǔ)的操作之一。7.邊解析：邊是連接兩個(gè)頂點(diǎn)的線段，是多邊形模型的基本構(gòu)成單元。8.多邊形數(shù)量解析：優(yōu)化模型通常指減少不必要的頂點(diǎn)和面，降低PolygonCount。9.拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)解析：好的拓?fù)鋵?duì)模型的可動(dòng)畫性和變形至關(guān)重要。10.細(xì)分曲面解析：細(xì)分曲面技術(shù)能將控制點(diǎn)構(gòu)成的簡(jiǎn)單網(wǎng)格平滑成復(fù)雜曲面。三、名詞解釋1.多邊形建模：一種基于多邊形（點(diǎn)、邊、面）構(gòu)建和編輯模型的技術(shù)，通過增加或刪除頂點(diǎn)、邊、面來塑造形態(tài)，靈活度高，廣泛應(yīng)用于游戲、影視等領(lǐng)域。2.NURBS曲面：非均勻有理B樣條（Non-UniformRationalB-Splines）曲面的簡(jiǎn)稱，一種數(shù)學(xué)表示方法，能精確描述自由曲線和曲面，適合創(chuàng)建平滑、精確的工業(yè)產(chǎn)品或有機(jī)形態(tài)。3.UV展開：將三維模型表面（尤其是曲面）投影到二維平面的過程，目的是將二維紋理圖像正確地映射到三維模型上，是后續(xù)進(jìn)行紋理貼圖的關(guān)鍵步驟。4.拓?fù)鋬?yōu)化：指調(diào)整模型多邊形網(wǎng)格的連接結(jié)構(gòu)，使其更符合功能需求（如動(dòng)畫綁定）或視覺效果（如減少交叉邊、改善布線），通常追求簡(jiǎn)潔、高效且合理的結(jié)構(gòu)。四、簡(jiǎn)答題1.多邊形建模是基于點(diǎn)、邊、面離散構(gòu)建模型，形態(tài)變化直接通過編輯頂點(diǎn)、邊、面實(shí)現(xiàn)，靈活自由，適合快速創(chuàng)建和修改復(fù)雜、不規(guī)則形態(tài)，且易于后續(xù)進(jìn)行硬表面雕刻、UV展開、綁定動(dòng)畫等。NURBS建模是基于數(shù)學(xué)方程定義的連續(xù)曲面，通過控制點(diǎn)、基點(diǎn)和權(quán)重來塑造形態(tài)，能創(chuàng)建高度光滑、精確的數(shù)學(xué)曲面，適合制造類零件、汽車外形等需要精確度和規(guī)則性的對(duì)象。2.角色建模通常需要驅(qū)動(dòng)動(dòng)畫，因此模型的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)必須合理，頂點(diǎn)、邊、面的分布要均勻，關(guān)鍵部位（如關(guān)節(jié)、肌肉）要有清晰的布線，以保證在變形時(shí)（如彎曲手臂、扭動(dòng)身體）表面光滑且不出現(xiàn)奇怪的拉伸或撕裂，同時(shí)也要便于后續(xù)的蒙皮綁定和權(quán)重繪制。3.三維建模過程通常包括：概念設(shè)計(jì)與參考收集、基礎(chǔ)建模（使用基本幾何體或曲線）、詳細(xì)建模（添加細(xì)節(jié)、雕刻）、拓?fù)鋬?yōu)化（尤其角色模型）、UV展開與貼圖繪制、模型檢查與優(yōu)化（如平滑、減少面數(shù)）、導(dǎo)出等步驟。4.UV展開是連接三維建模與二維貼圖的關(guān)鍵橋梁。它將模型的復(fù)雜三維表面“展開”成一個(gè)二維平面圖，使得二維的紋理貼圖能夠無失真地應(yīng)用到三維模型上。合理的UV展開能確保紋理正確顯示，避免拉伸、壓縮、接縫明顯等問題，并直接影響最終的渲染效果和性能，是創(chuàng)建逼真材質(zhì)和視覺效果的基礎(chǔ)。五、操作題（由于操作題涉及軟件具體操作和截圖，無法提供標(biāo)準(zhǔn)答案文本。以下為評(píng)分要點(diǎn)和解析思路）1.基礎(chǔ)建模操作*評(píng)分要點(diǎn)：模型尺寸、位置關(guān)系、視圖比例、單位設(shè)置是否準(zhǔn)確；是否包含所有指定幾何體。*解析思路：考察考生對(duì)基本幾何體創(chuàng)建、參數(shù)設(shè)置、坐標(biāo)系統(tǒng)理解以及視圖操作的能力。2.物體組合與布爾運(yùn)算*評(píng)分要點(diǎn)：合并操作是否正確；布爾減操作是否在正確位置切割；模型結(jié)構(gòu)是否符合描述。*解析思路：考察考生對(duì)模型組合方式（合并）和布