數(shù)字媒體藝術概論試題及答案一、單項選擇題（每題2分，共20分）1.在數(shù)字影像創(chuàng)作中，決定畫面景深范圍的核心參數(shù)是A.快門速度??B.感光度??C.光圈系數(shù)??D.白平衡答案：C2.下列哪一項不是H.265/HEVC編碼相較于H.264的主要優(yōu)勢A.更高壓縮率??B.支持8K分辨率??C.降低解碼復雜度??D.支持10bit色深答案：C3.在RGB色彩模型中，若某像素值為(0,255,255)，其在CMYK模型中最接近的呈現(xiàn)為A.純黑??B.純白??C.純青??D.純黃答案：C4.使用BlenderEevee渲染器實時預覽時，決定反射精度的核心設置是A.Samples??B.LightProbes??C.Bloom??D.MotionBlur答案：B5.在Unity的URP渲染管線中，實現(xiàn)物體邊緣高光描邊效果通常使用A.PostprocessingBloom??B.ShaderGraphFresnelNodeC.SSAO??D.ColorGrading答案：B6.關于數(shù)字音頻采樣定理，下列說法正確的是A.采樣頻率必須高于信號最高頻率B.采樣頻率必須高于信號最高頻率的兩倍C.采樣頻率等于信號最高頻率即可無損還原D.采樣頻率與量化位深無關答案：B7.在TouchDesigner中，用于將CHOP數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)為TOP圖像的運算符是A.CHOPtoDAT??B.TOPtoCHOP??C.CHOPtoTOP??D.SOPtoCHOP答案：C8.下列關于NFT加密藝術的說法，錯誤的是A.智能合約可設定版稅分成B.IPFS用于元數(shù)據(jù)去中心化存儲C.鑄造過程無需Gas費D.ERC721是主流標準之一答案：C9.在數(shù)字孿生城市項目中，用于實時同步物理世界車輛數(shù)據(jù)的最常用協(xié)議是A.FTP??B.MQTT??C.HTTP/2??D.BGP答案：B10.在虛擬現(xiàn)實交互設計中，降低“暈動癥”最關鍵的因素是A.提高模型面數(shù)??B.降低幀率到30fps??C.保證頭部追蹤延遲<20ms??D.使用高飽和貼圖答案：C二、多項選擇題（每題3分，共15分；多選少選均不得分）11.以下哪些屬于生成藝術（GenerativeArt）常用的隨機性控制策略A.PerlinNoise??B.RecursiveSubdivision??C.MonteCarlo??D.EulerIntegration??E.PoissonDiskSampling答案：A、B、C、E12.關于實時渲染中PBR工作流，下列哪些貼圖屬于金屬/粗糙度工作流必備A.Albedo??B.Metallic??C.Specular??D.Roughness??E.Height答案：A、B、D13.在數(shù)字媒體展覽中，使用LiDAR實現(xiàn)觀眾軌跡分析的系統(tǒng)需包含A.點云濾波算法??B.多邊形布爾運算??C.歐幾里得聚類提取??D.卡爾曼濾波預測??E.光流法答案：A、C、D14.以下哪些技術可有效降低WebGL場景在移動端的帶寬消耗A.Draco網(wǎng)格壓縮??B.KTX2紋理壓縮??C.使用JPEG貼透明通道??D.GLTF嵌入動畫??E.Meshopt優(yōu)化答案：A、B、E15.關于數(shù)字人（MetaHuman）面部動畫管線，下列工具或標準可被采用A.AppleARKitBlendShapes??B.FacewareStudio??C.MetaHumanCreator??D.OVRLipSync??E.AdobeFuse答案：A、B、C、D三、判斷題（每題1分，共10分；正確打“√”，錯誤打“×”）16.OpenGL的核心模式（CoreProfile）向下兼容固定管線函數(shù)。答案：×17.在數(shù)字影像調(diào)色中，Log模式記錄的視頻具有更寬的動態(tài)范圍。答案：√18.使用FFT將音頻轉(zhuǎn)為頻域后，可直接通過相位信息重建原始波形而無需幅度信息。答案：×19.基于WebRTC的P2P傳輸可繞過服務器實現(xiàn)瀏覽器間視頻流共享。答案：√20.在Processing語言中，函數(shù)setup()會按幀率重復執(zhí)行。答案：×21.數(shù)字水印技術可在頻域嵌入版權信息且對壓縮攻擊具有魯棒性。答案：√22.使用ZBrush雕刻的高?？芍苯佑糜赨nity移動端的實時渲染。答案：×23.在字體設計中，OpenType格式支持字形替換與連字特性。答案：√24.基于GAN的圖像超分辨率算法一定需要成對的高/低分辨率訓練集。答案：×25.在TouchDesigner中，COMP運算符可用于嵌套構建模塊化的生成藝術系統(tǒng)。答案：√四、填空題（每空2分，共20分）26.在色彩管理中，將設備相關顏色轉(zhuǎn)為設備無關顏色所使用的通用參考空間縮寫為________。答案：PCS27.若視頻幀率為24fps，時長為1分30秒，則總幀數(shù)為________幀。答案：216028.在SubstancePainter中，使用________著色器可實時預覽位移貼圖造成的幾何凹凸。答案：Tessellation29.基于物理的相機曝光公式中，EV值與光圈、快門、ISO的關系為EV=________。答案：log2(光圈2/快門)+log2(ISO/100)30.在WebGL2中，實現(xiàn)GPU通用計算需使用擴展________。答案：EXT_disjoint_timer_query_webgl231.使用FFmpeg將4K60fps視頻降采樣至1080p30fps同時保持原碼率，應添加的核心參數(shù)為________。答案：vfscale=1920:1080r3032.在Max/MSP中，實現(xiàn)數(shù)據(jù)流延遲一個節(jié)拍（bang）的對象名稱為________。答案：delay33.若一副8bit灰度圖大小為2048×2048像素，其未壓縮的存儲體積為________MB。答案：434.在Unity的HDRP中，實現(xiàn)真實天空大氣散射的模塊名稱為________。答案：VisualEnvironment35.使用Python的MoviePy庫，將視頻鏡像翻轉(zhuǎn)的函數(shù)方法為________。答案：fx(vfx.mirror_x)五、簡答題（每題8分，共40分）36.簡述數(shù)字媒體藝術中“數(shù)據(jù)驅(qū)動敘事”概念，并舉一例說明其交互邏輯。答案：數(shù)據(jù)驅(qū)動敘事指以實時或離線數(shù)據(jù)作為敘事變量，通過算法映射生成視聽內(nèi)容與交互反饋，觀眾行為或環(huán)境數(shù)據(jù)可改變故事走向。例如《TheListeningPost》裝置抓取全球網(wǎng)絡論壇實時文本，經(jīng)情感分析后驅(qū)動音高與視覺粒子密度，觀眾面對屏幕時麥克風采集環(huán)境音量，系統(tǒng)據(jù)此調(diào)整文本抓取關鍵詞權重，實現(xiàn)“觀眾—數(shù)據(jù)—敘事”閉環(huán)。37.說明基于ShaderGraph實現(xiàn)油畫風格后處理的三大步驟，并指出關鍵節(jié)點。答案：第一步，通過Sobel或CustomEdgeDetection節(jié)點提取圖像邊緣，輸出邊緣遮罩；第二步，使用Quantize節(jié)點對原圖顏色進行色階離散化，模擬顏料塊，調(diào)節(jié)Steps參數(shù)控制色塊數(shù)量；第三步，將邊緣遮罩與色塊圖混合，邊緣外擴部分使用Noise節(jié)點擾動UV，產(chǎn)生筆觸質(zhì)感，最終輸出到MasterStack的Color端口。關鍵節(jié)點：EdgeDetection、Quantize、Blend、Noise、Fresnel（用于增強筆觸隨機性）。38.比較LiDAR與Photogrammetry在數(shù)字文化遺產(chǎn)三維重建中的優(yōu)劣。答案：LiDAR優(yōu)勢：主動光源，不受紋理缺失影響，精度達毫米級，適合暗光環(huán)境；劣勢：設備昂貴，色彩信息需額外相機，點云噪聲需濾波。Photogrammetry優(yōu)勢：成本低，紋理真實，色彩一次獲得；劣勢：依賴高紋理表面，對光滑、單色物體失效，運算量大，尺度誤差隨拍攝距離增大。綜合：文物細節(jié)豐富且需色彩保真采用融合方案，LiDAR提供幾何、照片提供紋理。39.闡述基于WebXR的沉浸式展覽在移動端落地的三項性能優(yōu)化策略。答案：1.使用Draco+Meshopt壓縮將模型從120MB降至8MB，GPU顯存占用降低85%；2.采用foveatedrendering，基于陀螺儀預測頭部運動，對屏幕邊緣渲染分辨率降至50%，幀率提升18%；3.利用WebXR的DOMOverlayAPI將UI渲染到2D圖層，避免WebGL合成開銷，GPU占用下降12%，發(fā)熱溫度降低4℃。40.說明NFT智能合約中“可升級代理模式”的實現(xiàn)原理及其對數(shù)字藝術版權的持續(xù)影響。答案：通過代理合約（Proxy）與邏輯合約（Logic）分離，代理保存狀態(tài)，邏輯合約保存代碼，使用delegatecall轉(zhuǎn)發(fā)調(diào)用，當版權規(guī)則需升級時部署新邏輯合約并更新代理指向。對版權影響：藝術家可在二級市場永久獲取分成，平臺無法截留；但若升級引入惡意邏輯可篡改版稅比例，需社區(qū)多簽治理約束，確保創(chuàng)作者權益不可逆。六、計算與推導題（共25分）41.（10分）已知某360°全景視頻投影采用等距柱狀投影（Equirectangular），寬8192像素，高4096像素。若將赤道區(qū)域±30°緯度范圍內(nèi)的像素無損裁切并映射至立方體的一個面，求該面在立方體展開圖中的理論最大分辨率（取整數(shù)）。答案：赤道±30°對應縱向范圍為4096×(60/180)=1365像素；等距柱狀橫向像素密度最高在赤道，立方體面需保持像素密度一致，故立方體面邊長為8192/4=2048像素；因此理論最大分辨率為2048×2048。42.（15分）在TouchDesigner中，使用CHOP通道控制一個1024粒子系統(tǒng)，粒子僅受二維向心力場F=k·r作用，初始位置隨機分布于半徑R=1的圓環(huán)，k=2，質(zhì)量m=1，時間步長Δt=0.01。請寫出粒子更新位置的遞推公式，并計算第100步時粒子平均徑向距離〈r〉的解析近似值（假設初始〈r〉=1，忽略數(shù)值阻尼）。答案：由F=kr得加速度a=k/m·r，即a=2r；采用顯式歐拉積分：v_{n+1}=v_n+a_n·Δt=v_n2r_n·0.01；r_{n+1}=r_n+v_{n+1}·Δt=r_n+(v_n0.02r_n)·0.01；對大量粒子統(tǒng)計平均，初始徑向速度〈v_0〉=0，可得〈r_n〉滿足二階差分：〈r_{n+1}〉2〈r_n〉+〈r_{n1}〉=0.0002〈r_n〉；近似為微分方程d2〈r〉/dn2=0.02〈r〉，解為簡諧運動〈r〉(n)=cos(√0.02n)；代入n=100，得〈r〉≈cos(1.414)=0.155。七、綜合設計題（共30分）43.以“城市呼吸”為主題，設計一件實時數(shù)據(jù)驅(qū)動的公共空間交互裝置，要求：1.說明數(shù)據(jù)來源與協(xié)議；2.給出系統(tǒng)架構圖（文字描述即可）；3.列出關鍵算法與參數(shù)；4.描述觀眾交互流程與體驗敘事；5.評估能耗與維護成本。答案：1.數(shù)據(jù)：市政API每5秒推送PM2.5、CO?、噪聲、人流計數(shù)，采用HTTPS+JSON；本地傳感器備用，MQTT協(xié)議。2.架構：邊緣層——樹莓派4×3采集傳感器；網(wǎng)關層——NVIDIAJetsonAGX運行YOLOv5tiny做人流識別；核心層——主控PC運行Unity+TouchDesigner，通過MQTT訂閱；顯示層——LED網(wǎng)格屏25m×3m，點間距P6；音響層——8通道陣列，Max/MSP實時合成。3.算法：a.數(shù)據(jù)歸一化映射：將PM2.50–150μg/m3線性映射至0–1，作為噪聲振幅；b.人流密度經(jīng)高斯加權平均生成2D熱力圖，驅(qū)動粒子系統(tǒng)風速場；c.使用PerlinFlowField，時間縮放因子0.3，空間頻率0.02，粒子壽命8s；d.顏色映射：CO?濃度<400ppm為青，>800ppm為赤，中間插值HSV。4.流程：觀眾走近→LiDAR觸發(fā)距離<2m→系統(tǒng)