考研增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)2025年增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)應(yīng)用試卷（含答案）考試時(shí)間：______分鐘總分：______分姓名：______一、單項(xiàng)選擇題（本大題共10小題，每小題2分，共20分。在每小題列出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一個(gè)是符合題目要求的，請將正確選項(xiàng)字母填在題后的括號內(nèi)。）1.增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)（AR）的核心概念是指？A.創(chuàng)建完全虛擬的數(shù)字環(huán)境B.將虛擬物體疊加到真實(shí)環(huán)境中并實(shí)現(xiàn)交互C.純粹的虛擬現(xiàn)實(shí)體驗(yàn)D.物理世界的數(shù)字化掃描2.在增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)的顯示技術(shù)中，以下哪一項(xiàng)不屬于常見的光學(xué)透視式顯示器？A.眼鏡式顯示器（Head-UpDisplay,HUD）B.眼鏡式增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)顯示器（如NrealAir）C.手持增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)設(shè)備內(nèi)置顯示器D.立體顯示器（StereoDisplay）3.標(biāo)記輔助增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)（Marker-AssistedAR）通常依賴于什么來觸發(fā)和定位虛擬內(nèi)容？A.語義分割技術(shù)自動識別場景B.特定圖像標(biāo)記（如二維碼、自定義標(biāo)記）C.持續(xù)的SLAM環(huán)境理解D.用戶指定的地理位置4.在增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)中，用于精確追蹤用戶頭部或設(shè)備位置的三維運(yùn)動估計(jì)技術(shù)通常稱為？A.三維重建（3DReconstruction）B.語義場景理解（SemanticSceneUnderstanding）C.追蹤與定位（TrackingandLocalization）D.手勢識別（GestureRecognition）5.以下哪種傳感器或技術(shù)主要用于增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)中的手勢識別和交互？A.慣性測量單元（IMU）B.深度相機(jī)（如Kinect,RealSense）C.全球定位系統(tǒng)（GPS）D.藍(lán)牙信標(biāo)（Beacon）6.將真實(shí)世界環(huán)境的三維幾何結(jié)構(gòu)和紋理信息實(shí)時(shí)重建出來的過程稱為？A.追蹤與定位B.增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)渲染C.三維重建D.語義場景理解7.在增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)渲染管線中，將虛擬物體與現(xiàn)實(shí)場景進(jìn)行融合，使其看起來像是環(huán)境一部分的關(guān)鍵步驟是？A.虛擬物體幾何建模B.真實(shí)場景圖像采集C.環(huán)境光遮蔽（EnvironmentLightMasking）或半透明渲染（TransparencyRendering）D.虛擬物體紋理映射8.以下哪個(gè)術(shù)語描述了增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)理解真實(shí)世界物體類別和屬性的能力？A.定位（Localization）B.追蹤（Tracking）C.語義場景理解（SemanticSceneUnderstanding）D.運(yùn)動估計(jì)（MotionEstimation）9.在增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)應(yīng)用中，允許用戶通過物理操作（如抓取、移動）與虛擬物體進(jìn)行交互的技術(shù)或方法通常稱為？A.碰撞檢測（CollisionDetection）B.虛擬物體操縱（VirtualObjectManipulation）C.路徑規(guī)劃（PathPlanning）D.視覺伺服控制（VisualServoControl）10.以下哪項(xiàng)不是增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)面臨的主要挑戰(zhàn)？A.精確且實(shí)時(shí)的追蹤與定位B.虛擬物體與現(xiàn)實(shí)環(huán)境的自然融合C.高效的低功耗計(jì)算D.無需任何硬件設(shè)備即可體驗(yàn)二、多項(xiàng)選擇題（本大題共5小題，每小題2分，共10分。在每小題列出的五個(gè)選項(xiàng)中，有多項(xiàng)符合題目要求。請將正確選項(xiàng)字母填在題后的括號內(nèi)。多選、少選、錯(cuò)選均不得分。）11.增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)通常涉及哪些關(guān)鍵技術(shù)領(lǐng)域？（）A.計(jì)算機(jī)視覺B.計(jì)算機(jī)圖形學(xué)C.人機(jī)交互D.傳感器技術(shù)E.無線通信技術(shù)12.以下哪些屬于常見的增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)顯示技術(shù)？（）A.眼鏡式增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)（ARGlasses）B.手持增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)設(shè)備C.眼鏡式顯示器（HUD）D.墻壁投影E.立體顯示器13.標(biāo)記輔助增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)可能遇到的問題包括哪些？（）A.標(biāo)記易受遮擋B.標(biāo)記識別速度慢C.需要預(yù)先設(shè)計(jì)標(biāo)記D.適用于所有環(huán)境場景E.對光照條件敏感14.增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)中的“混合現(xiàn)實(shí)”（MixedReality,MR）與“增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)”（AugmentedReality,AR）的主要區(qū)別在于？（）A.MR中虛擬物體可以與真實(shí)物體進(jìn)行物理交互B.AR主要顯示虛擬物體，MR則可以創(chuàng)建虛實(shí)混合體C.MR通常需要更強(qiáng)大的計(jì)算能力D.AR側(cè)重于信息疊加，MR側(cè)重于創(chuàng)造新的交互體驗(yàn)E.MR中物理物體對虛擬物體沒有影響15.增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)在以下哪些領(lǐng)域有顯著的應(yīng)用前景？（）A.教育與培訓(xùn)B.醫(yī)療診斷與手術(shù)C.工業(yè)自動化與維護(hù)D.娛樂與游戲E.智能交通與導(dǎo)航三、填空題（本大題共10小題，每空1分，共20分。請將答案填寫在題中的橫線上。）16.增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)（AugmentedReality,AR）通過將________信息技術(shù)與________信息技術(shù)相結(jié)合，將虛擬信息疊加到用戶的真實(shí)世界中。17.光學(xué)透視式增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)設(shè)備通常將虛擬圖像投射到用戶的________，看起來像是漂浮在空氣中的。18.基于視覺的SLAM（SimultaneousLocalizationandMapping）技術(shù)利用________來估計(jì)設(shè)備位置并構(gòu)建環(huán)境地圖。19.增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)中的“語義理解”是指系統(tǒng)識別和解釋________中物體、場景和布局的能力。20.為了實(shí)現(xiàn)虛擬物體與現(xiàn)實(shí)場景的逼真融合，渲染時(shí)需要考慮________和________兩種融合方式。21.增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)中的“環(huán)境光遮蔽”（EnvironmentLightMasking,ELM）技術(shù)旨在模擬真實(shí)世界中________對虛擬物體的光照效果。22.增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)中的“手勢識別”技術(shù)允許用戶通過________或________來與虛擬環(huán)境進(jìn)行交互。23.在增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)應(yīng)用開發(fā)中，選擇合適的________（如Unity,UnrealEngine）對于實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量的用戶體驗(yàn)至關(guān)重要。24.增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)在教育領(lǐng)域的應(yīng)用，如“________”（虛擬實(shí)驗(yàn)室、數(shù)字解剖模型等），可以提供沉浸式和交互式的學(xué)習(xí)體驗(yàn)。25.隨著5G技術(shù)的發(fā)展，增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)應(yīng)用在________和________等領(lǐng)域?qū)@得更強(qiáng)的實(shí)時(shí)交互能力。四、簡答題（本大題共4小題，每小題5分，共20分。請將答案寫在答題紙上。）26.簡述增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)（AR）與虛擬現(xiàn)實(shí)（VR）的主要區(qū)別。27.描述一下基于標(biāo)記輔助增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)的工作流程。28.解釋什么是增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)中的“混合現(xiàn)實(shí)”（MixedReality,MR），并舉例說明其與AR的區(qū)別。29.列舉并簡要說明增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)在工業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用的三個(gè)主要方向。五、論述題（本大題共1小題，共30分。請將答案寫在答題紙上。）30.結(jié)合當(dāng)前技術(shù)發(fā)展趨勢，論述增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)（AR）技術(shù)在智慧城市構(gòu)建中可能扮演的角色、面臨的挑戰(zhàn)以及未來的發(fā)展方向。試卷答案一、單項(xiàng)選擇題（每小題2分，共20分）1.B2.D3.B4.C5.B6.C7.C8.C9.B10.D解析：1.AR核心是將虛擬信息疊加到真實(shí)環(huán)境。A是VR定義。B正確。C是VR。D是數(shù)字孿生相關(guān)技術(shù)。2.HUD、眼鏡式AR顯示器、手持設(shè)備內(nèi)置顯示器都屬于光學(xué)透視式。D立體顯示器是VR常用類型。3.Marker-AssistedAR依賴特定圖像標(biāo)記觸發(fā)。A是語義AR特點(diǎn)。C是SLAM。D是定位方式。4.TrackingandLocalization是追蹤定位的英文，指三維運(yùn)動估計(jì)。5.深度相機(jī)通過捕捉深度信息，能夠識別和跟蹤用戶手勢。A用于姿態(tài)估計(jì)。C用于室外定位。D用于近距離通信。6.三維重建是指重建真實(shí)世界的3D結(jié)構(gòu)和紋理。7.環(huán)境光遮蔽或半透明渲染技術(shù)使虛擬物體邊緣融入真實(shí)環(huán)境光照，實(shí)現(xiàn)自然融合。8.語義場景理解指系統(tǒng)理解真實(shí)世界物體類別和屬性的能力。9.虛擬物體操縱允許用戶通過物理操作與虛擬物體交互。10.增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)需要硬件設(shè)備（如顯示、追蹤設(shè)備）。D錯(cuò)誤，其他選項(xiàng)都是AR挑戰(zhàn)。二、多項(xiàng)選擇題（每小題2分，共10分）11.ABCD12.ABCD13.ABE14.ABCD15.ABCDE解析：11.AR涉及計(jì)算機(jī)視覺（識別、追蹤）、圖形學(xué)（渲染）、交互（人機(jī)交互）、傳感器（IMU、攝像頭等）。E無線通信是重要支撐但非核心關(guān)鍵技術(shù)。12.A、B、C、D都是常見的AR顯示設(shè)備類型。E立體顯示器通常用于VR。13.標(biāo)記易受遮擋（A）、對光照敏感（E）是常見問題。B速度慢是部分情況。C是特點(diǎn)非問題。D不是問題，語義AR適用更廣。14.MR核心特點(diǎn)是可以創(chuàng)建虛實(shí)混合體，且虛擬物體可與真實(shí)物體交互（A）。B、C、D都是MR相較于AR的特點(diǎn)或表現(xiàn)。15.AR在教育、醫(yī)療、工業(yè)、娛樂、交通等領(lǐng)域都有廣泛應(yīng)用。ABCDE都正確。三、填空題（每空1分，共20分）16.計(jì)算機(jī)視覺；計(jì)算機(jī)圖形學(xué)17.眼睛18.攝像頭圖像19.真實(shí)世界20.環(huán)境光遮蔽；半透明渲染21.真實(shí)世界22.手部；身體23.開發(fā)引擎24.虛擬實(shí)驗(yàn)室25.物聯(lián)網(wǎng)；遠(yuǎn)程協(xié)作解析：16.AR是計(jì)算機(jī)視覺（識別環(huán)境、定位）與計(jì)算機(jī)圖形學(xué)（生成虛擬內(nèi)容并渲染）的結(jié)合。17.光學(xué)透視式AR將虛擬圖像直接投射到用戶眼睛視野中的真實(shí)世界區(qū)域。18.基于視覺SLAM主要利用攝像頭捕捉的圖像序列進(jìn)行特征提取、匹配和運(yùn)動估計(jì)。19.語義理解的目標(biāo)是讓AR系統(tǒng)理解它所看到的是真實(shí)世界中的什么物體或場景。20.常見的虛實(shí)融合技術(shù)包括模擬真實(shí)環(huán)境光照的ELM（環(huán)境光遮蔽）和讓虛擬物體看起來像半透明玻璃的半透明渲染。21.ELM技術(shù)模仿真實(shí)世界中環(huán)境光如何照亮物體表面，使虛擬物體融入感更強(qiáng)。22.增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)的手勢交互可以通過識別手部關(guān)鍵點(diǎn)或全身姿態(tài)來實(shí)現(xiàn)。23.開發(fā)引擎是創(chuàng)建復(fù)雜AR應(yīng)用的基礎(chǔ)平臺，影響開發(fā)效率和最終效果。24.虛擬實(shí)驗(yàn)室是AR在教育培訓(xùn)領(lǐng)域的重要應(yīng)用形式，如模擬操作、實(shí)驗(yàn)演示。25.5G的高速率和低延遲特性使AR應(yīng)用能更好地與物聯(lián)網(wǎng)（傳感器數(shù)據(jù)交互）、遠(yuǎn)程協(xié)作（共享視圖）結(jié)合。四、簡答題（每小題5分，共20分）26.增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)（AR）與虛擬現(xiàn)實(shí)（VR）的主要區(qū)別在于：AR將虛擬信息疊加到用戶的真實(shí)世界中，用戶仍能部分感知真實(shí)環(huán)境，交互方式通常更自然。VR則創(chuàng)建一個(gè)完全虛擬的環(huán)境，用戶被完全隔離于真實(shí)世界，通過頭顯等設(shè)備提供沉浸式體驗(yàn)。27.基于標(biāo)記輔助增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)的工作流程：1.用戶使用AR設(shè)備攝像頭拍攝真實(shí)環(huán)境中的標(biāo)記物（如二維碼、特定圖案）。2.系統(tǒng)通過圖像處理技術(shù)識別標(biāo)記物的位置和姿態(tài)。3.根據(jù)識別結(jié)果，系統(tǒng)確定虛擬內(nèi)容在空間中的錨點(diǎn)位置和朝向。4.系統(tǒng)將計(jì)算好的虛擬物體渲染并疊加到標(biāo)記物上，用戶通過AR設(shè)備觀察到虛實(shí)結(jié)合的圖像。28.增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)（AR）與混合現(xiàn)實(shí)（MR）的區(qū)別：增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)（AR）是將虛擬物體疊加到真實(shí)環(huán)境中，真實(shí)物體與虛擬物體之間沒有物理交互?；旌犀F(xiàn)實(shí)（MR）則是在真實(shí)環(huán)境中創(chuàng)建虛擬物體，這些虛擬物體可以與真實(shí)物體進(jìn)行物理交互（如碰撞、遮擋），產(chǎn)生真正的虛實(shí)融合效果。例如，在MR中放置的虛擬錘子可以敲擊真實(shí)的桌子，并看到錘子被桌子阻擋。29.增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)在工業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用的三個(gè)主要方向：1.工業(yè)輔助設(shè)計(jì)（CAD）與制造（CAM）集成：AR將設(shè)計(jì)圖紙、3D模型直接疊加到真實(shí)零件或設(shè)備上，方便設(shè)計(jì)驗(yàn)證、裝配指導(dǎo)、尺寸測量等。2.遠(yuǎn)程專家支持與協(xié)作：通過AR眼鏡等技術(shù)，現(xiàn)場技術(shù)人員可以實(shí)時(shí)共享視角，并與遠(yuǎn)程專家進(jìn)行語音、視頻和AR數(shù)據(jù)標(biāo)注交互，獲得指導(dǎo)。3.設(shè)備維護(hù)與故障排除：AR應(yīng)用可以為復(fù)雜設(shè)備提供疊加在實(shí)物上的操作指南、維護(hù)歷史記錄、故障診斷步驟，輔助維修人員進(jìn)行高效、準(zhǔn)確的維修工作。五、論述題（共30分）30.增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)（AR）技術(shù)在智慧城市構(gòu)建中可能扮演的角色、面臨的挑戰(zhàn)以及未來的發(fā)展方向：角色與價(jià)值：AR技術(shù)可在智慧城市中實(shí)現(xiàn)物理世界與數(shù)字信息的實(shí)時(shí)融合與交互，提升城市管理效率、公共服務(wù)水平和市民生活體驗(yàn)。具體角色包括：1.智慧交通：AR導(dǎo)航系統(tǒng)可實(shí)時(shí)疊加在路面上顯示路況、停車位、信號燈信息；公共交通工具可向乘客展示實(shí)時(shí)到站信息、周邊服務(wù)點(diǎn)等。2.公共安全：應(yīng)急響應(yīng)人員可通過AR眼鏡獲取事故現(xiàn)場信息、人員位置、路線規(guī)劃；城市管理者可實(shí)時(shí)查看監(jiān)控畫面并與AR標(biāo)注的現(xiàn)場信息結(jié)合進(jìn)行決策。3.城市規(guī)劃與維護(hù)：規(guī)劃人員可在城市模型上疊加真實(shí)地理信息進(jìn)行方案評估；維護(hù)人員可通過AR獲得設(shè)備狀態(tài)、維修手冊，提高工作效率。4.智慧文旅：