2025年數(shù)字媒體技術(shù)專業(yè)期末考試試卷及答案一、單項(xiàng)選擇題（每題2分，共20分）1.在H.265/HEVC編碼框架中，決定CTU最大尺寸的配置參數(shù)是A.log2_min_coding_block_size_minus3B.log2_diff_max_min_coding_block_sizeC.max_transform_hierarchy_depth_interD.amp_enabled_flag答案：B2.下列關(guān)于PBR（PhysicallyBasedRendering）工作流中金屬度貼圖的說(shuō)法，正確的是A.金屬度0.0表示表面為理想導(dǎo)體B.金屬度1.0表示表面為電介質(zhì)C.金屬度貼圖必須存儲(chǔ)在sRGB空間D.金屬度貼圖通常與BaseColor貼圖共用同一UV集答案：D3.在UnityDOTS架構(gòu)里，負(fù)責(zé)將GameObject轉(zhuǎn)換為Entity的組件是A.GameObjectEntityB.ConvertToEntityC.EntityManagerD.BlobAssetStore答案：B4.使用WebRTC進(jìn)行瀏覽器端低延遲直播時(shí)，為實(shí)現(xiàn)1秒內(nèi)端到端延遲，首選的擁塞控制算法為A.GoogREMBB.GCC（GoogleCongestionControl）C.NADAD.SCReAM答案：B5.在OpenGLES3.2管線中，下列哪種紋理壓縮格式支持透明通道且硬件解碼無(wú)需擴(kuò)展？A.ETC1B.ETC2EACC.ASTC4×4D.PVRTC2bpp答案：B6.在數(shù)字孿生城市項(xiàng)目中，用于描述道路拓?fù)渑c車道級(jí)幾何的通用開(kāi)放標(biāo)準(zhǔn)是A.CityGML2.0B.OpenDRIVE1.7C.IFC4.3D.glTF2.0答案：B7.在AdobeAfterEffects2025中，將AI生成的深度圖序列自動(dòng)轉(zhuǎn)換為RotoBrush3.0的“深度引導(dǎo)”遮罩，需要首先A.在Layer>Autotrace勾選DepthGuideB.在Effect>Keying>DepthMatte啟用AIDepthC.在Timeline右鍵選擇Depth>GenerateRotoD.在RotoBrush&RefineEdge面板勾選UseDepth答案：D8.在基于NeRF（NeuralRadianceFields）的實(shí)時(shí)渲染方案InstantNGP中，加速訓(xùn)練的關(guān)鍵數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是A.稀疏3D哈希網(wǎng)格B.八叉樹(shù)C.KDTreeD.規(guī)則體素網(wǎng)格答案：A9.在Android14的UltraHDR圖像格式中，增益圖（GainMap）的位深標(biāo)準(zhǔn)為A.8bit整數(shù)B.10bit整數(shù)C.16bit浮點(diǎn)D.32bit浮點(diǎn)答案：B10.在MPEGDASH協(xié)議中，描述Period@start屬性所使用的時(shí)間單位是A.秒，可帶小數(shù)B.毫秒，整數(shù)C.90kHz時(shí)鐘周期D.采樣點(diǎn)數(shù)答案：A二、多項(xiàng)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)組合可有效降低VR頭顯的MotiontoPhoton延遲至15ms以內(nèi)？A.單GPU渲染+FrontBufferRenderingB.異步時(shí)間扭曲（ATW）C.動(dòng)態(tài)注視點(diǎn)渲染（DynamicFoveatedRendering）D.基于USBC的DPAltMode輸出E.基于WiFi7的無(wú)線投屏+FEC前向糾錯(cuò)答案：A、B、C12.在WebGPU規(guī)范中，與OpenGL相比新增的GPU硬件特性訪問(wèn)包括A.顯式多線程指令錄制B.綁定組（BindGroup）二級(jí)索引C.可編程光柵化順序D.通用計(jì)算著色器共享內(nèi)存barrierE.細(xì)粒度資源狀態(tài)自動(dòng)推導(dǎo)答案：A、B、D13.關(guān)于HDR10+與DolbyVision的差異，下列說(shuō)法正確的有A.HDR10+采用動(dòng)態(tài)元數(shù)據(jù)，每幀最大4000nitsB.DolbyVisionProfile5支持IPTPQc2色彩空間C.HDR10+元數(shù)據(jù)嵌入在SEI消息中，DolbyVision在H.264使用DM數(shù)據(jù)D.兩者均要求12bit信號(hào)路徑E.只有DolbyVision支持“雙層”向后兼容SDR答案：A、B、C、E14.在UnrealEngine5.4的Nanite虛擬幾何系統(tǒng)中，導(dǎo)致像素級(jí)Overdraw顯著增加的可能原因有A.材質(zhì)節(jié)點(diǎn)使用了WorldPositionOffsetB.啟用了WPO的植被網(wǎng)格C.使用了Masked材質(zhì)且MaskClipValue過(guò)低D.關(guān)閉了EarlyZpassE.使用了像素深度偏移（PixelDepthOffset）答案：A、B、C、E15.在AI視頻超分方案RealESRGAN中，提升時(shí)序一致性的后處理策略包括A.幀間光流引導(dǎo)的循環(huán)一致性損失B.基于GRU的隱藏狀態(tài)傳遞C.幀間直方圖匹配D.基于SSIM的滑動(dòng)窗口融合E.基于GAN的頻譜正則化答案：A、B、D三、判斷題（每題1分，共10分，正確打“√”，錯(cuò)誤打“×”）16.在Vulkan中，DescriptorSet的布局一旦在PipelineLayout中指定，運(yùn)行時(shí)不可再動(dòng)態(tài)改變其綁定順序。答案：√17.在基于FFT的海洋渲染中，Philips譜的峰值波長(zhǎng)與風(fēng)速成反比。答案：×18.在Blender4.0的EEVEENEXT中，屏幕空間折射已支持色散效果。答案：√19.在Cinema4D2025的SceneNodes中，MoGraph克隆器節(jié)點(diǎn)已完全基于GPU計(jì)算。答案：×20.在LottieWeb5.12中，已支持導(dǎo)入AfterEffects的3D攝像機(jī)數(shù)據(jù)。答案：×21.在NVIDIADLSS3.5中，光線重建（RayReconstruction）模塊可替代傳統(tǒng)降噪器。答案：√22.在WebXRHandInputAPI中，每根骨骼的朝向使用四元數(shù)表示，坐標(biāo)系為右手坐標(biāo)系。答案：√23.在OpenCV5.0的RIFE算法實(shí)現(xiàn)中，默認(rèn)使用TensorRT進(jìn)行INT8量化推理。答案：×24.在HDR轉(zhuǎn)SDR的色調(diào)映射中，Reinhard算子對(duì)高亮區(qū)域保留細(xì)節(jié)的能力優(yōu)于ACESFilmic。答案：×25.在AndroidJetpackCompose中，使用Canvas.drawImageRect可實(shí)現(xiàn)離屏渲染緩存。答案：√四、填空題（每空2分，共20分）26.在WebCodecsAPI中，將H.264AnnexB流解碼為VideoFrame時(shí)，需先將起始碼替換為_(kāi)________格式的長(zhǎng)度前綴。答案：AVCC27.在UnityShaderGraph中，實(shí)現(xiàn)基于世界坐標(biāo)的三維噪聲擾動(dòng)，通常使用_________節(jié)點(diǎn)采樣3D紋理。答案：SampleTexture3D28.在UnrealEngine的PCG（ProceduralContentGeneration）框架中，用于描述點(diǎn)云數(shù)據(jù)的空間加速結(jié)構(gòu)是_________。答案：Octree29.在AdobePremierePro2025中，使用AI“基于文本的編輯”功能時(shí)，轉(zhuǎn)錄引擎后臺(tái)調(diào)用的是_________模型。答案：Whisperv3large30.在OpenGL中，將多重采樣紋理解析為單采樣紋理的操作稱為_(kāi)________。答案：BlitFramebuffer31.在HDR拍照管線中，將不同曝光時(shí)間的RAW圖像對(duì)齊的算法通?；赺________變換。答案：Homography32.在Maya2025的Bifrost流體模擬中，使用_________節(jié)點(diǎn)可實(shí)現(xiàn)基于SPH的粘性血液效果。答案：aero_sph_viscosity33.在基于神經(jīng)輻射場(chǎng)的動(dòng)態(tài)場(chǎng)景重建中，將變形場(chǎng)編碼為_(kāi)________函數(shù)，可顯著減少參數(shù)量。答案：SE（SinusoidalEncoding）34.在WebAssemblySIMD中，完成8×16bit整數(shù)乘加指令的助記符為_(kāi)________。答案：i16x8.q15mulr_sat_s35.在Android14的UltraHDR輸出管線中，系統(tǒng)UI強(qiáng)制使用_________色彩空間進(jìn)行合成。答案：LinearExtendedsRGB五、簡(jiǎn)答題（每題8分，共24分）36.簡(jiǎn)述在Unity2023LTS中，使用URP14實(shí)現(xiàn)基于ClusteredForwardRendering的透明材質(zhì)陰影接收流程，并指出其與傳統(tǒng)ForwardRendering在光照衰減上的差異。答案：（1）開(kāi)啟URPAsset的ClusteredForward選項(xiàng)；（2）在Shader中聲明`_CLUSTERED_FORWARD`關(guān)鍵字，使用`GetMainLight`與`GetAdditionalLight`函數(shù)；（3）透明物體重寫(xiě)`ShadowCaster`Pass，輸出到級(jí)聯(lián)陰影圖；（4）在光照階段，透明材質(zhì)通過(guò)`SampleLightingCluster`讀取屏幕空間ClusterTexture，獲取可見(jiàn)光索引；（5）根據(jù)索引從StructuredBuffer讀取光照數(shù)據(jù)，計(jì)算衰減時(shí)采用基于球面光源的解析解，而非傳統(tǒng)逐像素PCF采樣；差異：ClusteredForward將光源按3D網(wǎng)格分簇，透明材質(zhì)可接收超過(guò)8盞AdditionalLight，衰減曲線基于物理反平方，傳統(tǒng)Forward受限于8盞且使用線性混合，精度低。37.說(shuō)明在WebGL2.0環(huán)境下，如何利用MultiDrawIndirect（MDI）實(shí)現(xiàn)一次API調(diào)用渲染10萬(wàn)棵實(shí)例化草地，并給出關(guān)鍵代碼片段。答案：（1）創(chuàng)建實(shí)例數(shù)據(jù)紋理：將每棵草的位置、朝向、彎曲度打包成RGBA32F紋理，尺寸為1024×1024；（2）構(gòu)建間接緩沖：使用`gl.createBuffer`創(chuàng)建`DRAW_INDIRECT_BUFFER`，填充`DrawArraysIndirectCommand`結(jié)構(gòu)，共10萬(wàn)條；（3）在頂點(diǎn)著色器中使用`gl_DrawID`作為UV索引采樣實(shí)例數(shù)據(jù)紋理；（4）關(guān)鍵代碼：```javascriptconstindirectData=newUint32Array(10_0005);for(leti=0;i<10_000;++i){indirectData[i5+0]=36;//countindirectData[i5+1]=1;//instanceCountindirectData[i5+2]=0;//firstindirectData[i5+3]=i;//baseInstanceindirectData[i5+4]=0;//reserved}gl.bindBuffer(gl.DRAW_INDIRECT_BUFFER,indirectBuffer);gl.bufferData(gl.DRAW_INDIRECT_BUFFER,indirectData,gl.STATIC_DRAW);gl.multiDrawArraysIndirect(gl.TRIANGLES,0,10_000,0);```38.描述在NVIDIAOmniverse平臺(tái)中，使用USD（UniversalSceneDescription）實(shí)現(xiàn)多用戶實(shí)時(shí)協(xié)同編輯材質(zhì)時(shí)，避免“覆蓋丟失”問(wèn)題的三種策略，并給出USD偽代碼示例。答案：策略：（1）使用SessionLayer進(jìn)行臨時(shí)編輯，提交前與RootLayer合并；（2）采用VariantSet隔離不同用戶分支，合并時(shí)通過(guò)`UsdVariantSet::AddVariant`解決沖突；（3）利用ListEditOps的`prepend`與`append`順序，確保材質(zhì)賦值不被覆蓋。偽代碼：```python用戶A在SessionLayer添加紅色材質(zhì)withUsd.EditContext(stage,stage.GetSessionLayer()):matA=UsdShade.Material.Define(stage,"/World/Looks/RedMat")matA.CreateSurfaceAttr().Set(Gf.Vec3f(1,0,0))提交時(shí)合并到RootLayerstage.Flatten()用戶B使用VariantSet避免沖突variantSet=modelPrim.GetVariantSets().AddVariantSet("material")variantSet.AddVariant("BlueMat")variantSet.SetVariantSelection("BlueMat")withvariantSet.GetVariantEditContext():UsdShade.Material.Define(stage,"/World/Looks/BlueMat")```六、計(jì)算與推導(dǎo)題（每題11分，共33分）39.已知某360°全景視頻采用EquiRectangularProjection（ERP）格式，分辨率為8192×4096，幀率30fps，色深10bit4:2:0，HEVCMain10編碼，目標(biāo)碼率50Mbps。若將投影方式轉(zhuǎn)換為Cubemap6×1格式，每面2048×2048，推導(dǎo)壓縮率提升比例，并計(jì)算在保持相同PSNR前提下，新的理論碼率。答案：（1）ERP像素?cái)?shù)：8192×4096=33.55Mpix；（2）Cubemap像素?cái)?shù)：6×2048×2048=25.17Mpix；（3）壓縮率提升=1?25.17/33.55=25%；（4）HEVC在相同PSNR下，碼率與像素?cái)?shù)呈近似線性關(guān)系；（5）新理論碼率=50×(1?0.25)=37.5Mbps。40.在基于屏幕空間反射（SSR）的PBR管線中，已知相機(jī)FOV=60°，近裁剪面0.1m，遠(yuǎn)裁剪面1000m，屏幕分辨率1920×1080，粗糙度α=0.5，使用GGX分布。推導(dǎo)在最大mipmap等級(jí)為10時(shí)，采樣反射射線所需的texelfootprint半徑，并給出步進(jìn)次數(shù)上限。答案：（1）計(jì)算像素在ViewSpace的投影大?。篸=2×tan(30°)×0.1/1080≈0.000106m；（2）粗糙度對(duì)應(yīng)的mipmap等級(jí)：λ=log2(α×1920/√12)=log2(0.5×553.7)≈8.1；（3）texelfootprint半徑=2^(10?8.1)=3.73texels；（4）步進(jìn)次數(shù)上限=屏幕對(duì)角線/footprint=√(19202+10802)/3.73≈590次。41.在AI超分網(wǎng)絡(luò)ESRGAN中，生成器采用RRDB塊，殘差縮放因子0.2，若輸入LR圖像為540×960，經(jīng)4×超分后輸出2160×3840，網(wǎng)絡(luò)深度23個(gè)RRDB，參數(shù)量16.7M。推導(dǎo)在RTX4090上，使用TensorRTFP16精度、batch=1時(shí)，理論峰值幀率，已知RTX4090FP16算力82.6TFLOPS，利用率75%，激活內(nèi)存占用為輸出大小的2.5倍。答案：（1）計(jì)算總運(yùn)算量：每像素乘加次數(shù)≈2×16.7M×23=768M；輸出像素=2160×3840=8.29M；總FLOPs=768M×8.29M=6.37×10^15；（2）有效算力=82.6T×0.75=61.95TFLOPS；（3）理論幀率=61.95×10^12/6.37×10^15≈9.7fps；（4）顯存帶寬非瓶頸，幀率上限≈9.7fps。七、綜合設(shè)計(jì)題（三選一，30分）42.設(shè)計(jì)一套面向6DoFVR視頻的云邊端協(xié)同渲染架構(gòu)，要求：（1）邊緣節(jié)點(diǎn)完成FoveatedRendering，gaze數(shù)據(jù)延遲<5ms；（2）終端僅做解碼與姿態(tài)預(yù)測(cè)，整機(jī)功耗<2W；（3）云端實(shí)現(xiàn)AI補(bǔ)幀，將30fps插值至120fps；（4）給出系統(tǒng)時(shí)序圖、數(shù)據(jù)流帶寬估算、關(guān)鍵算法偽代碼。答案：系統(tǒng)架構(gòu)：終端：XR2Gen2芯片，內(nèi)向外追蹤，眼動(dòng)采樣率180Hz，通過(guò)USB3.2將gaze坐標(biāo)上傳；邊緣：RTX4060GPU，接收gaze后執(zhí)行可變密度渲染，邊緣節(jié)點(diǎn)編碼使用H.266/FVC，tilebased，僅傳輸3×3fovea區(qū)域原始碼率，周邊區(qū)域降采樣至1/4；云端：A100GPU×8，使用RIFE+光流微調(diào)模型，插幀后通過(guò)UDP/QUIC下發(fā)；時(shí)序：T0:終端采樣姿態(tài)→T1:邊緣收到gaze→T2:完成Foveated渲染→T3:編碼→T4:終端解碼→T5:AI插幀→T6:顯示；帶寬：原始12K@30fps=36Gbps，邊緣fovea20%區(qū)域無(wú)損，其余1/4，壓縮比1:140，實(shí)際鏈路<200Mbps；偽代碼：```python邊緣節(jié)點(diǎn)whileTrue:gaze=recv_gaze_udp()density_map=generate_density(gaze,0.2)render_target=foveated_render(scene,density_map)tiles=split_tiles(render_target,9)stream=h266_encode(tiles,qp_fovea=18,qp_peri=28)send_quic(stream)云端補(bǔ)幀prev=decode(frame_n)curr=decode(frame_n+1)flow=raft_optical_flow(prev,curr)interp=rife_interpolate(prev,curr,flow,t=0.25)send_quic(interp)```43.實(shí)現(xiàn)一個(gè)基于NeRF的輕量級(jí)移動(dòng)端AR“物體移除”應(yīng)用，要求：（1）訓(xùn)練階段僅使用手機(jī)環(huán)繞拍攝30張圖像；（2）推理階段在Snapdragon8Gen3上達(dá)到30fps；（3）給出NeRF架構(gòu)