2025年數(shù)字媒體技術(shù)(元宇宙場景開發(fā)與交互設(shè)計)試卷及答案一、單項選擇題（每題2分，共20分）1.在Unity2023LTS中，若需將傳統(tǒng)FBX模型轉(zhuǎn)換為支持OpenXR的Avatar，下列哪項設(shè)置必須啟用？A.Rig→AnimationType→HumanoidB.Model→MaterialNaming→FromModel’sMaterialC.AvatarDefinition→CreateFromThisModelD.Animations→ImportConstraints答案：A2.使用UnrealEngine5.3構(gòu)建元宇宙大型場景時，為降低Nanite微多邊形在VR模式下的延遲，首選的幀率閾值是：A.45FPSB.72FPSC.90FPSD.120FPS答案：C3.在WebXR中，調(diào)用哪個API可判斷用戶當(dāng)前是否處于immersivevr會話？A.navigator.xr.isSessionSupported(‘immersivear’)B.XRSession.visibilityStateC.XRSession.modeD.navigator.xr.isSessionSupported(‘immersivevr’)答案：D4.當(dāng)使用MetaQuest3的InsideOut追蹤進(jìn)行手部捕捉時，官方SDK建議的最小光照強(qiáng)度為：A.15luxB.100luxC.400luxD.1000lux答案：C5.在區(qū)塊鏈賦能的元宇宙經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)中，ERC1155標(biāo)準(zhǔn)相較于ERC721的核心優(yōu)勢是：A.支持元交易B.支持批量鑄造與原子交換C.支持鏈上隨機(jī)數(shù)D.支持零知識證明答案：B6.使用StableDiffusionXL生成無縫PBR材質(zhì)時，應(yīng)給提示詞添加哪種采樣器以避免UV接縫？A.EuleraB.DPM++2MKarrasC.DDIMD.UniPC答案：B7.在AppleVisionPro的visionOS1.0中，實現(xiàn)“SharedSpace”多應(yīng)用并行渲染的關(guān)鍵框架是：A.ARKitB.RealityKitC.MetalFXD.SwiftUI答案：B8.若要在Vulkan渲染管線中啟用可變速率著色（VRS），需擴(kuò)展：A.VK_KHR_dynamic_renderingB.VK_KHR_fragment_shading_rateC.VK_EXT_mesh_shaderD.VK_KHR_ray_tracing_pipeline答案：B9.在數(shù)字孿生城市項目中，采用3DTilesNext規(guī)范時，用于表達(dá)建筑構(gòu)件語義的是：A.batchIdB.featureIdC.groupIdD.instanceId答案：B10.使用AFrame1.4開發(fā)WebXR場景時，為減少GC抖動，推薦將動態(tài)生成的實體池化，其最佳實踐是：A.使用document.createElement循環(huán)創(chuàng)建B.使用aentityPool組件并設(shè)置mixinC.使用Object.freeze凍結(jié)幾何體D.使用OffscreenCanvas答案：B二、多項選擇題（每題3分，共15分，多選少選均不得分）11.下列哪些技術(shù)組合可實現(xiàn)“千人千面”的元宇宙虛擬人驅(qū)動？A.AppleARKitBlendShapeB.MetaMovementSDKC.UnityShaderGraph自定義變形D.GoogleMediaPipeFaceMeshE.NVIDIAAudio2Face答案：A、B、D、E12.在構(gòu)建基于云渲染的元宇宙展廳時，以下哪些措施可降低端到端延遲？A.啟用NVIDIACloudXR的FEC前向糾錯B.使用UDP+QUIC混合傳輸C.在邊緣節(jié)點部署ARKit錨點緩存D.采用分層編碼（SVC）視頻流E.啟用GPU命令緩沖合并答案：A、B、D、E13.關(guān)于glTF2.0擴(kuò)展，下列哪些支持PBR金屬粗糙流體的實時置換？A.KHR_materials_displacementB.KHR_materials_pbrSpecularGlossinessC.KHR_materials_clearcoatD.KHR_materials_transmissionE.KHR_geometry_mesh_gpu_instancing答案：A、C14.在元宇宙社交場景中，為防止“聲音墻”效應(yīng)，可采用的空間音頻技術(shù)有：A.Ambisonics高階HOAB.NearFieldHRTFC.AudioVoxelRayTracingD.DSPConvolutionReverbE.MPEGH3DAudio答案：A、B、C、E15.使用以太坊Layer2（Optimism）發(fā)行元宇宙道具時，以下哪些操作可節(jié)省Gas？A.使用EIP1559動態(tài)費用B.批量元交易（metatx）C.采用CREATE2提前計算地址D.使用ERC4337賬戶抽象E.使用鏈下簽名+Rollup提交答案：B、D、E三、判斷題（每題1分，共10分，正確打“√”，錯誤打“×”）16.在Unity中，使用ECS+DOTS架構(gòu)時，GPUInstancing與EntitiesGraphics包可以同時作用于同一批Mesh。答案：√17.WebXR的hittest功能在AR模式下必須依賴WebGL2的extension“OVR_multiview2”。答案：×18.在UnrealEngine中，使用WorldPartition系統(tǒng)時，HLOD自動生成的網(wǎng)格會繼承原始材質(zhì)的Nanite設(shè)置。答案：×19.基于OpenUSD的Composer2023.2支持直接導(dǎo)入Blender4.0的GeometryNodes緩存。答案：√20.使用H.266/VVC編碼云渲染流時，其主觀質(zhì)量在相同碼率下比H.265/HEVC提升約30%。答案：√21.在MetaAvatarsSDK20.0中，自定義骨骼映射時，尾骨（Tailbone）節(jié)點屬于可選映射。答案：√22.根據(jù)MPEGI標(biāo)準(zhǔn)，點云壓縮GPCC的“預(yù)測樹”模式對動態(tài)虛擬人效果不如“LOD”模式。答案：×23.在visionOS中，RealityComposerPro的ShaderGraph目前不支持自定義Metal函數(shù)。答案：×24.使用AIGC生成360°HDR天空盒時，提示詞加入“equirectangular”可減少極點扭曲。答案：√25.在區(qū)塊鏈元宇宙里，使用IPFS的CIDv1可以有效避免哈希碰撞導(dǎo)致的資產(chǎn)覆蓋。答案：√四、填空題（每空2分，共20分）26.在Unity2023中，使用_________函數(shù)可在運(yùn)行時動態(tài)加載Addressable的GLB模型，并自動實例化到指定父節(jié)點。答案：Addressables.InstantiateAsync27.WebXR中，XRFrame.getViewerPose()返回的視圖矩陣坐標(biāo)系以_________為原點。答案：本地跟蹤空間（localreferencespace）28.UnrealEngine5.3的PCG框架中，使用_________節(jié)點可按高度圖生成植被密度遮罩。答案：SurfaceSampler29.在OpenXR手部追蹤中，_________擴(kuò)展提供了拇指與食指捏合的語義事件。答案：XR_EXT_hand_interaction30.使用StableDiffusion生成法線貼圖時，ControlNet的_________預(yù)處理器可提取深度信息并轉(zhuǎn)法線。答案：normal_map31.根據(jù)Khronos規(guī)范，glTF2.0的動畫插值類型中，_________模式需在輸出訪問器中提供四元數(shù)。答案：LINEAR32.在數(shù)字孿生中，采用_________協(xié)議可實現(xiàn)MQTT之上的3DTiles增量更新推送。答案：3DTiles_streaming33.使用NVIDIACloudXR的Android客戶端時，需在AndroidManifest.xml中聲明_________權(quán)限以獲取6DoF追蹤。答案：CAMERA34.在以太坊Calldata中，ERC20的transfer方法選擇器為_________（填十六進(jìn)制）。答案：0xa9059cbb35.使用AFrame的_________組件可在WebXR中實現(xiàn)手柄震動反饋。答案：trackedcontrols五、簡答題（每題10分，共30分）36.說明在Unity2023中，如何利用GPUSkinning與ShaderGraph實現(xiàn)“基于物理的虛擬人肌肉變形”，并給出關(guān)鍵節(jié)點與性能優(yōu)化策略。答案：1)啟用PlayerSettings→GPUSkinning；2)創(chuàng)建ShaderGraph，使用MasterStack中的VertexStage，插入CustomFunction節(jié)點，讀取骨骼矩陣紋理（BoneTexture）；3)引入肌肉法線貼圖（MuscleNormal），使用Blend節(jié)點按骨骼權(quán)重混合；4)采用Node“NormalBlend”疊加基礎(chǔ)法線，輸出至Fragment；5)使用SRPBatcher兼容的Property命名規(guī)則；6)在URPAsset中開啟NativeRenderPass，減少SetPassCall；7)對骨骼矩陣紋理采用RGBAHalf格式，尺寸≤1024×1024；8)使用GPUInstancing批量渲染同模不同紋理的虛擬人，DC從5000降至400；9)通過FrameDebugger驗證VertexShader占用<40指令；10)在Quest平臺，使用Multiview渲染，CPU耗時降低1.2ms。37.描述在UnrealEngine5.3中，使用MassEntity+SmartObject實現(xiàn)“元宇宙演唱會人群”的系統(tǒng)流程，并解釋如何根據(jù)音樂頻譜實時驅(qū)動群體情緒。答案：1)啟用MassEntity插件，創(chuàng)建MassProcessor：UStadiumCrowdProcessor；2)在WorldSettings中啟用MassSimulation，設(shè)置時間步0.02s；3)使用SmartObjectComponent標(biāo)記座位、通道、跳躍點；4)創(chuàng)建MassFragment：FCrowdEmotion，含floatExcitement；5)在Processor中讀取AudioBus的實時頻譜（USoundSubmix::AddEnvelopeDelegate）；6)對低頻能量（60–250Hz）做平滑，映射到Excitement區(qū)間[0,1]；7)使用MassBehaviorTree節(jié)點：UbtTask_JumpIfExcited，閾值0.7；8)通過MassMovement的Avoidance參數(shù)動態(tài)調(diào)整最大速度；9)使用LODComponent，距離>50m時切換Billboard；10)在Renderer中調(diào)用ISM批量渲染，4萬人群DC保持<400。38.闡述基于WebGPU的元宇宙高并發(fā)Avatar渲染框架，包括資源加載、骨骼動畫、物理模擬與網(wǎng)絡(luò)同步四大模塊的設(shè)計要點。答案：資源加載：使用glTF2.0+Draco壓縮，通過Worker線程解碼，傳輸格式為ArrayBufferchunked，利用WebGPU的createBufferMappedAsync并行上傳；骨骼動畫：在WGSL中實現(xiàn)雙緩沖SSBO存儲骨骼矩陣，每幀只上傳差量，采用4×3矩陣壓縮，減少帶寬50%；物理模擬：集成WASM編譯的BulletPhysics，使用WebGPUComputeShader進(jìn)行布料模擬，采用PositionBasedDynamics，每幀分32個線程組，每組64線程，約束迭代4次；網(wǎng)絡(luò)同步：基于WebTransport+Protobuf，采用DeltaCompressedState，關(guān)鍵幀8Hz，插值使用Hermite，抖動緩沖深度200ms，通過位域壓縮將姿態(tài)數(shù)據(jù)從112Byte降至24Byte；整體在Chrome122下，同屏200Avatar，幀率維持60FPS，GPU占用約70%。六、綜合設(shè)計題（25分）39.題目：設(shè)計“元宇宙非遺展館”場景，要求支持多端（Quest3、WebXR、iOSvisionOS）訪問，核心功能：①高精度數(shù)字文物，三角面≤15萬，PBR4K貼圖；②用戶可用手柄/手勢“旋轉(zhuǎn)、放大”文物，并觸發(fā)語音講解；③支持8人同時在線，語音交流，空間音頻；④后臺可實時替換展品，無需重新打包客戶端；⑤所有用戶動作需審計上鏈，使用PolygonPOS鏈，Gas<0.005USD/次。請給出系統(tǒng)架構(gòu)圖、關(guān)鍵技術(shù)選型、數(shù)據(jù)流程、性能預(yù)算與鏈上合約接口，并回答：（1）如何確保文物模型在WebXR中低于6MB且加載時間<2s（4G網(wǎng)絡(luò)）？（2）當(dāng)用戶同時觸碰同一文物時，如何解決沖突并保證一致性？（3）說明如何使用零知識證明（ZKP）隱藏用戶坐標(biāo)yet保證審計可信。答案：系統(tǒng)架構(gòu)：Client：Quest3/WebXR/visionOS→各自插件封裝OpenXR/WebGPU/RealityKit；Edge：CloudXR/WebTransport邊緣節(jié)點，RTT<30ms；Logic：Node.js+Socket.io，房間8人