2025數(shù)字媒體專業(yè)試題及答案一、單項(xiàng)選擇題（每題2分，共20分。每題只有一個(gè)正確答案，請(qǐng)將正確選項(xiàng)填入括號(hào)內(nèi)）1.在H.265/HEVC編碼標(biāo)準(zhǔn)中，CTU（CodingTreeUnit）的最大尺寸通常為（）。A.16×16B.32×32C.64×64D.128×128答案：C2.下列關(guān)于OpenGL渲染管線的描述，錯(cuò)誤的是（）。A.頂點(diǎn)著色器可對(duì)頂點(diǎn)位置進(jìn)行變換B.片段著色器運(yùn)行次數(shù)等于頂點(diǎn)數(shù)量C.光柵化階段生成片段D.深度測(cè)試在逐片段操作階段完成答案：B3.在WebXR規(guī)范中，用于描述6DoF頭顯姿態(tài)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是（）。A.DOMPointB.XRPoseC.XRReferenceSpaceD.XRView答案：B4.若一段10s、48kHz、16bit、雙聲道的PCM音頻，其原始數(shù)據(jù)量約為（）。A.940KBB.1.88MBC.3.75MBD.7.5MB答案：B5.在Unity中，使用ShaderGraph實(shí)現(xiàn)基于物理的渲染時(shí)，默認(rèn)的金屬度工作流貼圖通道順序?yàn)椋ǎ?。A.R=Metallic,G=Occlusion,B=SmoothnessB.R=Occlusion,G=Metallic,B=SmoothnessC.R=Smoothness,G=Metallic,B=OcclusionD.R=Metallic,G=Smoothness,B=Occlusion答案：D6.下列關(guān)于AV1編碼器“CDEF”模塊的說(shuō)法，正確的是（）。A.屬于幀內(nèi)預(yù)測(cè)工具B.用于去除方塊效應(yīng)C.基于方向性邊緣增強(qiáng)D.僅在低延遲配置下啟用答案：C7.在數(shù)字圖像處理中，使用拉普拉斯算子進(jìn)行銳化時(shí)，其核中心系數(shù)通常為（）。A.?4B.?8C.4D.8答案：A8.在UnrealEngine5的Nanite虛擬幾何系統(tǒng)中，被剔除的三角形數(shù)據(jù)存儲(chǔ)于（）。A.GPU顯存B.系統(tǒng)內(nèi)存C.集群頁(yè)（ClusterPage）D.Lumen緩存答案：C9.使用FFmpeg將MP4封裝轉(zhuǎn)換為TS封裝，同時(shí)保持視頻流不重新編碼，應(yīng)使用的參數(shù)為（）。A.c:vcopyc:acopyftsB.vcodecrawacodecrawfmpegtsC.c:vlibx264c:aaacftsD.scodeccopyfts答案：A10.在HDR10元數(shù)據(jù)中，MasteringDisplayColorVolume的色度坐標(biāo)采用（）表示。A.CIE1931xyB.CIE1976u′v′C.IPTPQD.ICtCp答案：A二、多項(xiàng)選擇題（每題3分，共15分。每題有兩個(gè)或兩個(gè)以上正確答案，多選、少選、錯(cuò)選均不得分）11.下列技術(shù)可用于降低VR渲染延遲的有（）。A.ASW2.0B.FoveatedRenderingC.TimewarpD.MotiontoPhotonLatency<20ms答案：A、B、C12.在WebGL2.0中，以下擴(kuò)展支持3D紋理的有（）。A.OES_texture_3DB.EXT_color_buffer_floatC.WEBGL_compressed_texture_etcD.原生gl.TEXTURE_3D答案：B、D13.關(guān)于MPEGDASH自適應(yīng)流，下列說(shuō)法正確的有（）。A.MPD文件采用XML格式B.SegmentTemplate可支持Number模式C.必須包含InitializationSegmentD.支持DRM加密信號(hào)通過(guò)CENC規(guī)范答案：A、B、D14.在數(shù)字孿生城市可視化中，以下數(shù)據(jù)可作為L(zhǎng)OD0級(jí)幾何輸入的有（）。A.CityGML1.0BuildingB.IFC4.0WallC.glTF2.0MeshD.OSM3DNode答案：A、B、C15.使用AdobeSubstance3DDesigner生成PBR材質(zhì)時(shí)，可直接輸出的貼圖類型包括（）。A.BaseColorB.NormalC.RoughnessD.Displacement答案：A、B、C、D三、填空題（每空2分，共20分）16.在RGB色彩空間轉(zhuǎn)換至YCbCr的BT.709標(biāo)準(zhǔn)中，亮度分量Y的計(jì)算公式為Y=__________R+__________G+__________B，系數(shù)之和應(yīng)為1。答案：0.2126；0.7152；0.072217.若使用FloydSteinberg誤差擴(kuò)散算法對(duì)8bit灰度圖進(jìn)行二值化，誤差擴(kuò)散至右側(cè)像素的權(quán)重為_(kāi)_________。答案：7/1618.在Blender的GeometryNodes中，將點(diǎn)云轉(zhuǎn)換為體積霧需使用__________節(jié)點(diǎn)與__________節(jié)點(diǎn)組合。答案：PointstoVolume；VolumetoMesh19.在WebRTC的擁塞控制算法中，__________算法基于延遲梯度，__________算法基于丟包率。答案：GCC（GoogleCongestionControl）；Lossbased20.使用HDRP渲染管線時(shí)，光照單位“Lux”定義為_(kāi)_________每平方米。答案：流明21.在數(shù)字音頻中，6dBFS對(duì)應(yīng)的線性幅度值為_(kāi)_________。答案：0.501222.在OpenCV中，函數(shù)cv::undistort的相機(jī)內(nèi)參矩陣數(shù)據(jù)類型為_(kāi)_________。答案：CV_64F23.若一段4K60fps視頻采用4:2:0采樣、10bit位深，其原始碼率為_(kāi)_________Gbps。答案：11.8824.在UE5的MetaHuman面部綁定中，核心骨骼數(shù)共__________根。答案：5225.在PTEX紋理映射中，每個(gè)面片可擁有獨(dú)立的__________空間。答案：紋理坐標(biāo)（UV）四、判斷題（每題1分，共10分。正確打“√”，錯(cuò)誤打“×”）26.在VulkanAPI中，DescriptorSet一旦綁定便不可再更新。（）答案：×27.使用Morton碼對(duì)八叉樹節(jié)點(diǎn)編碼時(shí)，可快速計(jì)算節(jié)點(diǎn)在同級(jí)中的Zorder。（）答案：√28.在Photoshop中，32位浮點(diǎn)EXR文件支持圖層信息。（）答案：√29.在Android的ImageReader中，YUV_420_888格式保證U、V平面stride相等。（）答案：×30.基于物理的相機(jī)模型中，fstop值越大，景深越淺。（）答案：×31.在Lottie動(dòng)畫中，形狀圖層的關(guān)鍵幀可導(dǎo)出為Bezier曲線。（）答案：√32.在DolbyAtmos制作流程中，Bed與Object共用相同的ADM元數(shù)據(jù)框架。（）答案：√33.使用H.266/VVC編碼時(shí)，Affine模式支持4參數(shù)模型。（）答案：√34.在WebGL中，gl.RGBA16F紋理格式無(wú)需擴(kuò)展即可直接支持。（）答案：×35.在數(shù)字水印DCT域嵌入中，通常選擇中頻系數(shù)以提高魯棒性。（）答案：√五、簡(jiǎn)答題（每題8分，共40分）36.簡(jiǎn)述在Unity中實(shí)現(xiàn)基于GPUInstancing的草地渲染時(shí)，如何動(dòng)態(tài)響應(yīng)玩家踩踏交互，并說(shuō)明使用ComputeShader更新實(shí)例數(shù)據(jù)的關(guān)鍵步驟。答案：（1）在CPU端構(gòu)建草地實(shí)例數(shù)組，每實(shí)例包含位置、朝向、彎曲度、踩踏衰減等屬性，并上傳至ComputeBuffer。（2）使用ComputeShader并行計(jì)算玩家足跡范圍內(nèi)的草地彎曲度，依據(jù)距離衰減函數(shù)更新彎曲度字段。（3）通過(guò)StructuredBuffer將更新后的數(shù)據(jù)傳遞給頂點(diǎn)著色器，在VS中根據(jù)彎曲度實(shí)時(shí)偏移頂點(diǎn)位置。（4）為避免每幀回讀，采用雙緩沖ComputeBuffer，交替讀寫；同時(shí)利用DrawMeshInstancedIndirect提交渲染指令，減少CPUGPU同步。（5）在玩家離開(kāi)后，使用指數(shù)恢復(fù)函數(shù)在GPU端逐步還原彎曲度，實(shí)現(xiàn)自然回彈效果。37.說(shuō)明在HDR轉(zhuǎn)SDR流程中，采用“色調(diào)映射（ToneMapping）+色域映射（GamutMapping）”兩級(jí)策略的原因，并給出一種基于IPT色貌模型的GamutMapping公式。答案：HDR圖像亮度范圍0–10000nits，SDR僅0–100nits，直接線性縮放會(huì)導(dǎo)致高光細(xì)節(jié)丟失與色偏。色調(diào)映射先將HDR壓縮至SDR亮度范圍，保留對(duì)比度；色域映射再將HDR廣色域（BT.2020）映射至SDR色域（BT.709），解決飽和色裁切。IPT色貌模型將RGB轉(zhuǎn)為IPT空間，其中I為亮度，P、T為色度平面。GamutMapping步驟：（1）計(jì)算目標(biāo)色域在IPT空間的凸包；（2）對(duì)超色域像素，沿恒定I平面內(nèi)向量方向進(jìn)行比例縮放，公式：P′=P·min(1,Lbound/Lsrc)，T′=T·min(1,Lbound/Lsrc)，其中Lbound為凸包邊界距離，Lsrc為像素到中性軸距離；（3）將IPT′逆變換回RGB，完成映射。38.描述在WebXRAR場(chǎng)景中，如何利用WebGL2.0實(shí)現(xiàn)遮擋渲染，使得虛擬物體被真實(shí)物體正確遮擋，并列出所需API與著色器關(guān)鍵代碼。答案：（1）通過(guò)WebXR的depthsensingAPI獲取CPU端深度圖，格式為16bit線性深度，單位毫米。（2）創(chuàng)建WebGL深度紋理，尺寸與相機(jī)幀一致，調(diào)用gl.texImage2D上傳深度數(shù)據(jù)。（3）在渲染虛擬物體前，先繪制一張全屏四邊形，將真實(shí)深度寫入深度緩沖區(qū)；使用深度比較函數(shù)GL_LEQUAL，確保后續(xù)虛擬物體通過(guò)深度測(cè)試被遮擋。（4）頂點(diǎn)著色器：```glslattributevec2aPos;uniformmat4uClipFromView;voidmain(){gl_Position=vec4(aPos,0.0,1.0);}```片段著色器：```glslprecisionhighpsampler2D;uniformsampler2DuRealDepth;uniformfloatuNear,uFar;voidmain(){floatd=texture(uRealDepth,gl_FragCoord.xy/vec2(width,height)).r;floatz=uNearuFar/(uFard(uFaruNear));gl_FragDepth=(zuNear)/(uFaruNear);}```（5）最后正常繪制虛擬物體，WebGL自動(dòng)完成深度比較，實(shí)現(xiàn)遮擋。39.說(shuō)明在實(shí)時(shí)流體模擬中，采用SPH（SmoothedParticleHydrodynamics）方法時(shí)，如何解決tensileinstability問(wèn)題，并給出一種常用的表面張力模型公式。答案：Tensileinstability源于負(fù)壓力導(dǎo)致粒子聚集。解決策略：（1）采用人工粘性項(xiàng)μ，對(duì)速度場(chǎng)進(jìn)行平滑耗散；（2）使用修正的壓強(qiáng)項(xiàng)P=max(0,k(ρ?ρ0))，強(qiáng)制負(fù)密度時(shí)壓強(qiáng)為零；（3）引入張力修正核函數(shù)，如TensileInstabilityCorrection：Fi=?0.5αh?Wij·(Pi+Pj)/ρij，其中α為可調(diào)系數(shù)，h為光滑半徑，Wij為核函數(shù)。表面張力模型采用連續(xù)表面力（CSF）模型：Fsurface=σκnδs，其中σ為系數(shù)，κ為界面曲率，n為法向，δs為界面Dirac函數(shù)；曲率通過(guò)Color場(chǎng)Laplacian計(jì)算：κ=??·(?c/|?c|)，c為粒子顏色標(biāo)量。40.闡述在AI超分模型RealESRGAN部署至移動(dòng)端時(shí)，如何通過(guò)INT8量化保持視覺(jué)質(zhì)量，并給出校準(zhǔn)數(shù)據(jù)集構(gòu)建與量化感知訓(xùn)練（QAT）的關(guān)鍵步驟。答案：（1）校準(zhǔn)數(shù)據(jù)集構(gòu)建：選取2000張2K分辨率游戲截圖，覆蓋卡通、紋理、人像、夜景四類場(chǎng)景，使用Kmeans聚類確保多樣性；對(duì)每張圖隨機(jī)裁剪出320×320塊共20000片，作為校準(zhǔn)集。（2）PTQ（PostTrainingQuantization）：運(yùn)行校準(zhǔn)集，統(tǒng)計(jì)每層激活的直方圖，采用KL散度最小化確定INT8閾值；權(quán)重采用對(duì)稱量化，激活采用非對(duì)稱量化。（3）QAT：在模型中插入FakeQuantize節(jié)點(diǎn)，前向模擬INT8計(jì)算，反向用STE（StraightThroughEstimator）傳遞梯度；訓(xùn)練30epoch，學(xué)習(xí)率1e4，使用LPIPS損失+L1損失聯(lián)合監(jiān)督。（4）移動(dòng)端部署：將QAT后模型導(dǎo)出至ONNX，再轉(zhuǎn)MNN，開(kāi)啟Winograd卷積核，單幀720p超分耗時(shí)降至28ms，SSIM僅下降0.008。六、綜合設(shè)計(jì)題（共45分）41.題目：為2025年杭州亞運(yùn)會(huì)設(shè)計(jì)一套“8KVR多機(jī)位直播系統(tǒng)”，要求支持全球觀眾通過(guò)5G網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)觀看開(kāi)幕式，延遲≤800ms，峰值并發(fā)100萬(wàn)用戶。請(qǐng)完成：（1）系統(tǒng)架構(gòu)圖，標(biāo)明視頻采集、拼接、編碼、傳輸、播放五大模塊；（10分）（2）給出編碼參數(shù)（碼率、分辨率、幀率、編碼器）與理由；（8分）（3）設(shè)計(jì)基于SRT與WebRTC的混合傳輸策略，說(shuō)明路徑選擇與容錯(cuò)機(jī)制；（10分）（4）闡述客戶端如何根據(jù)網(wǎng)絡(luò)狀況切換至最優(yōu)CDN邊緣節(jié)點(diǎn)，并給出切換信令流程；（8分）（5）說(shuō)明如何對(duì)VR頭顯端進(jìn)行FOV自適應(yīng)切片，給出切片算法偽代碼與帶寬節(jié)省評(píng)估。（9分）答案：（1）架構(gòu)圖：采集端→8K@60fps全景相機(jī)陣列×6→拼接服務(wù)器（FPGA實(shí)時(shí)縫合，輸出2∶1ERP）→編碼集群（GPU服務(wù)器，雙路冗余）→SRT推流至源站→轉(zhuǎn)碼集群（生成4K/2K多碼率）→WebRTC邊緣節(jié)點(diǎn)→5G用戶。（2）編碼參數(shù)：主碼率：8K60fps120MbpsHEVCMain10；副碼率：4K60fps30Mbps、2K60fps8Mbps；編碼器：x2653.6，presetultrafast，tunezerolatency，keyint1s，enablectu32，opengop0；理由：8K120Mbps可