2025年數(shù)字媒體技術(shù)專業(yè)期末考試試卷及答案一、單項選擇題（每題2分，共20分）1.在WebGL渲染管線中，決定片段最終顏色的可編程階段是A.頂點著色器?B.幾何著色器?C.片段著色器?D.光柵化器答案：C解析：片段著色器（FragmentShader）運行在每個像素位置，計算顏色、光照、紋理采樣等，直接輸出到幀緩沖。2.使用H.266/VVC編碼3840×2160@60fps視頻，若目標(biāo)碼率為12Mbps，則壓縮比約為A.60:1?B.120:1?C.250:1?D.500:1答案：C解析：原始碼率=3840×2160×3×8×60≈11.9Gbps，12Mbps時壓縮比≈11.9×103/12≈992，但YUV420采樣后數(shù)據(jù)量減半，故≈250:1。3.在Unity中，使用Burst編譯器加速JobSystem，需給結(jié)構(gòu)體添加的屬性是A.[SerializeField]?B.[BurstCompile]?C.[NativeDisableUnsafePtrRestriction]?D.[System.Serializable]答案：B解析：[BurstCompile]指示LLVM后端生成SIMD優(yōu)化機器碼，顯著提升數(shù)學(xué)密集Job性能。4.下列關(guān)于ACEScg色彩空間的描述，正確的是A.覆蓋100%Rec.2020色域?B.使用D65白點?C.線性光編碼?D.Gamma為2.4答案：C解析：ACEScg為線性光、AP1primaries，覆蓋比Rec.2020小，白點D60，無Gamma。5.在基于物理的渲染中，GGX分布函數(shù)相比BlinnPhong的主要優(yōu)勢是A.計算量更低?B.支持各向異性?C.長尾高光更真實?D.能量不守恒答案：C解析：GGX尾部衰減更慢，可復(fù)現(xiàn)金屬拉絲、清漆等真實高光拖尾現(xiàn)象。6.使用WebXRAPI檢測用戶是否處于immersivevr會話，應(yīng)查詢A.navigator.xr.isSessionSupported('immersivevr')?B.navigator.xr.isSessionSupported('inline')?C.XRSession.visibilityState?D.XRInputSource.targetRayMode答案：A解析：isSessionSupported異步返回布爾值，用于提前判斷設(shè)備能力，避免冗余請求。7.在FMOD中，實現(xiàn)音樂“橫向”過渡的技術(shù)是A.TransitionTimeline?B.ParameterSheet?C.ScattererInstrument?D.AsyncInstrument答案：A解析：TransitionTimeline可在兩個音樂片段間插入自定義過渡段，實現(xiàn)無縫橫向跳轉(zhuǎn)。8.下列哪項不是MPEGDASH中Period元素的直接子元素A.BaseURL?B.AdaptationSet?C.SegmentTemplate?D.Representation答案：A解析：BaseURL屬于MPD層級，Period下直接子元素為AdaptationSet。9.在TensorFlow.js中，將模型權(quán)重量化為16bit，可使用的工具是A.posttrainingquantization?B.quantizationawaretraining?C.weightpacking?D.graphtransform答案：A解析：posttrainingquantization無需重訓(xùn)，直接線性映射float32→uint16，適合瀏覽器端快速部署。10.在UnrealEngine5中，Nanite剔除算法主要依賴A.GPUdrivenclusterculling?B.CPUfrustumculling?C.softwareocclusionquery?D.hierarchicalzbufferonCPU答案：A解析：Nanite將幾何組織為簇，GPU端并行做簇級視錐、遮擋、屏幕尺寸剔除，零CPU負載。二、多項選擇題（每題3分，共15分，多選少選均不得分）11.關(guān)于AV1編碼工具，下列哪些屬于幀內(nèi)預(yù)測技術(shù)A.DirectionalIntra?B.PaletteMode?C.CfL?D.OBMC答案：A、B、C解析：OBMC屬于幀間重疊塊運動補償，其余為幀內(nèi)技術(shù)。12.在基于AI的實時人臉換臉管線中，需重點解決的實時性問題包括A.模型前向延遲?B.GPU內(nèi)存帶寬?C.攝像頭ISP延遲?D.編碼器B幀重排答案：A、B、C解析：B幀重排影響離線壓縮，不直接決定實時換臉幀率。13.下列哪些文件格式原生支持存儲PBR金屬/粗糙度工作流貼圖A.glTF2.0?B.USDZ?C.FBX2020?D.Blender.blend答案：A、B解析：FBX需自定義元數(shù)據(jù)，.blend為私有格式，不保證通用性。14.在WebGPU中，綁定組（BindGroup）可包含A.uniformbuffer?B.storagetexture?C.sampler?D.queryset答案：A、B、C解析：Queryset用于遮擋/時間戳查詢，不參與綁定組。15.使用Wwise實現(xiàn)3D音頻時，影響聲像定位精度的參數(shù)有A.Attenuation?B.ConeAngle?C.Spread?D.ReflectionBus答案：A、B、C解析：ReflectionBus影響空間感，不直接決定聲像方位。三、填空題（每空2分，共20分）16.在HDRP中，體積霧使用________算法計算單次散射，默認采樣步長為________米。答案：BeerLambert+Rayleigh，48解析：HDRP體積霧采用物理相位函數(shù)，步長48m為性能與質(zhì)量折中。17.WebCodecs中，VideoFrame的________屬性返回以微秒為單位的________時間戳。答案：timestamp，呈現(xiàn)（PTS）解析：區(qū)別于編碼順序的dts，timestamp對應(yīng)顯示時刻。18.使用FFmpeg將8K60fpsProRes4444轉(zhuǎn)碼為AV1，若需保持alpha通道，應(yīng)使用________像素格式，并開啟________編碼器選項。答案：yuva444p10le，enablealpha=1解析：AV1支持alpha，需顯式開啟并保證源格式帶A通道。19.在BlenderGeometryNodes中，將點云轉(zhuǎn)為網(wǎng)格的節(jié)點名稱是________，其默認模式為________。答案：PointDistribute，PoissonDisk解析：新版已合并為DistributePointsonFaces，舊名仍兼容。20.基于神經(jīng)輻射場（NeRF）的實時渲染，常用________結(jié)構(gòu)緩存體素特征，再用________網(wǎng)絡(luò)解碼顏色與密度。答案：SparseVoxelOctree，MLP解析：InstantNGP采用哈希表+O(1)查詢，本質(zhì)為稀疏體素。四、判斷改錯題（每題2分，共10分，先判對錯，再改正）21.在UnityShader中，使用Clip()函數(shù)會強制EarlyZ失效。答案：錯誤。改正：Clip()導(dǎo)致條件丟棄，GPU需關(guān)閉EarlyZ優(yōu)化，但可通過在Shader中聲明`[earlydepthstencil]`強制開啟，若硬件支持保守光柵則部分恢復(fù)。22.WebGL2.0中，可通過`gl.getParameter(gl.MAX_3D_TEXTURE_SIZE)`查詢最大立方體貼圖尺寸。答案：錯誤。改正：立方體貼圖使用`gl.MAX_CUBE_MAP_TEXTURE_SIZE`，3D紋理查詢`MAX_3D_TEXTURE_SIZE`。23.在FMOD中，ScattererInstrument的SpawnRate單位是“事件/秒”。答案：錯誤。改正：單位是“聲音實例/秒”，非事件。24.使用Photoshop導(dǎo)出32bitEXR默認包含sRGBGamma曲線。答案：錯誤。改正：32bitEXR為線性光，無Gamma，需手動指定色彩空間。25.在UnrealEngine中，Lumen全局光照默認關(guān)閉Nanite。答案：錯誤。改正：Lumen與Nanite可協(xié)同工作，僅對小于25mm三角形關(guān)閉硬件加速。五、簡答題（每題8分，共24分）26.簡述基于AI的超分模型RealESRGAN在移動端落地的三項關(guān)鍵優(yōu)化策略，并給出量化收益。答案：(1)蒸餾：將RRDB教師網(wǎng)絡(luò)蒸餾至輕量ESRGANMobile，參數(shù)從16.7M降至2.3M，INT8量化后延遲從320ms→38ms（驍龍888）。(2)動態(tài)切片：輸入按邊緣強度分塊，平坦區(qū)域使用雙線性，復(fù)雜區(qū)域走網(wǎng)絡(luò)，整體功耗降低42%。(3)異構(gòu)調(diào)度：CPU做圖像金字塔預(yù)處理，GPU跑網(wǎng)絡(luò)，NPU做后處理銳化，端到端延遲再降18%。27.說明在WebXR中實現(xiàn)“遮擋剔除”的完整技術(shù)鏈路，并指出瀏覽器安全限制。答案：鏈路：①調(diào)用`XRSession.requestDepthInformation()`獲取每幀深度圖；②將深度圖傳入WebGL2.0計算著色器，重建世界空間點云；③與場景BVH做Zbuffer保守光柵，生成可見性掩碼；④掩碼用于實例化渲染的`gl_DrawID`過濾。限制：深度圖分辨率被瀏覽器限制為原生一半，且僅在使用`depthsensing`特性標(biāo)識的HTTPS安全上下文下可用；用戶必須顯式授權(quán)`camera+depth`權(quán)限，CORS限制禁止跨域讀取深度。28.解釋為何在基于物理的相機模型中，使用“光圈系數(shù)（Fstop）”而非“光圈直徑”作為參數(shù)，并給出曝光值（EV）計算公式。答案：Fstop為焦距與孔徑之比，可保持相同亮度獨立于焦距，方便攝影師沿用經(jīng)驗。EV=log?(N2/t)，其中N為Fstop，t為曝光時間（秒）。例如F=2.8，t=1/60s，EV≈8.9，對應(yīng)ISO100下正確曝光。六、計算與推導(dǎo)題（共31分）29.（10分）已知NeRF體渲染公式C(r)=∫?^∞T(s)σ(s)c(s)ds，其中T(s)=exp(?∫?^sσ(t)dt)。若將積分區(qū)間離散為N=128份，步長δ=0.01，且假設(shè)σ與c在段內(nèi)恒定，推導(dǎo)前向Alpha混合公式，并說明為何需要“白背景”合成。答案：離散后C≈Σ?=0^N?1T?(1?exp(?σ?δ))c?，T?=exp(?Σ?=0^{i?1}σ?δ)。令α?=1?exp(?σ?δ)，則C=Σ?(Π?=0^{i?1}(1?α?))α?c?。白背景合成：當(dāng)射線未擊中物體時，T→0，需將剩余權(quán)重(1?Σα?)乘以背景色，避免黑色空洞，同時便于梯度回傳。30.（11分）給定360°全景4K視頻，投影為ERP，赤道區(qū)域像素密度為60px/°，極點區(qū)域為10px/°。若采用CubeMap投影，求單面分辨率使赤道與CubeMap邊緣像素密度一致，并計算總體像素節(jié)省率。答案：赤道周長=360×60=21600px，ERP寬=3840，故縮放因子=21600/3840=5.625。CubeMap單面覆蓋90°，邊緣弧長=90×60=5400px，對應(yīng)方形邊長=5400/5.625=960px。單面面積=9602=921600，六面總面積=5.5296Mpx。原ERP面積=3840×1920=7.3728Mpx，節(jié)省率=(1?5.5296/7.3728)×100%=25.0%。31.（10分）使用FFTOcean生成波浪，離散譜為H(k,t)=ξ(k)exp(iωt)，其中ω=√(gk)。若需實現(xiàn)30m×30m海面，波浪分辨率0.5m，求最小FFT尺寸，并計算在RTX3060上更新一次譜所需時間（假設(shè)顯存帶寬360GB/s，忽略計算開銷）。答案：分辨率=30/0.5=60，F(xiàn)FT尺寸需為2^n≥60，取64×64。復(fù)數(shù)浮點大小=8B，譜數(shù)據(jù)量=64×64×8=32KB。傳輸時間=32KB/360GB/s≈0.088μs，遠小于1幀16.6ms，瓶頸在計算而非帶寬。七、綜合設(shè)計題（共30分）32.題目：為“元宇宙演唱會”設(shè)計一套端云協(xié)同的實時動作捕捉與渲染方案，滿足10萬并發(fā)，端到端延遲<80ms，終端為Quest2（算力2.5TOPS）。要求：(1)繪制系統(tǒng)架構(gòu)圖（文字描