2025年数字媒体技术(动画实验与数字媒体技术)试卷及答案

2025年数字媒体技术(动画实验与数字媒体技术)试卷及答案一、单项选择题（每题2分，共30分）1.在Maya2024中，若需让角色骨骼在FK与IK之间无缝切换，最优先启用的节点属性是A.ikBlendB.ikFkMatchC.ikSwitchD.ikSolverEnable答案：B2.下列关于OpenGL渲染管线的描述，错误的是A.顶点着色器可修改图元拓扑B.光栅化阶段生成片元C.深度测试在片段着色之后执行D.几何着色器位于顶点着色器与光栅化之间答案：A3.在UnityURP中，使用ShaderGraph实现基于世界坐标的高度雾，需要采样节点A.Position(世界)B.ScreenPositionC.ObjectPositionD.ViewDirection答案：A4.若一段10秒、24fps、4096×2160、10bit色深的无压缩序列帧，其单帧文件大小约为A.31.6MBB.63.2MBC.126.4MBD.252.8MB答案：C5.在Houdini19.5中，使粒子沿自定义向量场流动，应优先使用A.POPWindB.POPDragC.POPAdvectbyVolumesD.POPLimit答案：C6.关于WebCodecsAPI，下列说法正确的是A.仅支持软件解码B.解码输出可直接送入WebGL纹理C.编码器配置不可动态修改D.不支持AV1编码答案：B7.在Blender4.0的GeometryNodes里，将点云转为体积雾，需添加A.VolumetoMeshB.PointstoVolumeC.VolumeCubeD.VolumeDisplace答案：B8.使用AdobeSubstance3DDesigner生成无限平铺的随机裂纹，应使用A.TileSamplerB.SplatterCircularC.WarpD.FloodFilltoRandomGrayscale答案：A9.在Spine4.1中，实现IK约束后，让骨骼保持原始长度需勾选A.CompressB.StretchC.UniformD.BendPositive答案：B10.关于HDR10+与DolbyVision，下列差异正确的是A.HDR10+使用静态元数据B.DolbyVision最高支持12bitC.HDR10+需支付专利费给DolbyD.二者均基于PQ曲线答案：D11.在UnrealEngine5.3的Nanite中，被剔除的簇数据存储于A.GPUSceneB.PersistentBufferC.ClusterPageD.LumenScene答案：C12.使用FFmpeg将HDR10视频转码为SDR，需插入的滤镜是A.zscaleB.tonemapC.hueD.eq答案：B13.在TouchDesigner中，实现激光雷达点云实时压缩，最适合的TOP是A.CacheTOPB.ScriptTOPC.NvidiaFlowTOPD.PointFileInTOP答案：D14.在Cinema4D2024的Redshift中，提高bruteforceGI精度应调节A.GIBouncesB.SamplesperPixelC.GIClampD.RayDepth答案：B15.关于WebGPU与WebGL性能对比，实测数据显示在同等粒子数下，WebGPU帧率提升约A.5%B.15%C.35%D.65%答案：C二、多项选择题（每题3分，共15分，多选少选均不得分）16.在MayaPythonAPI2.0中，下列哪些类可直接访问网格顶点颜色A.MFnMeshB.MItMeshVertexC.MFnTransformD.MItMeshPolygon答案：A、B17.使用StableDiffusion生成动画序列时，可提升帧间一致性的技术有A.ControlNet深度图引导B.帧间潜码插值D.随机种子递增D.使用LoRA微调答案：A、B、D18.在Unity中，Burst编译器可加速的代码包括A.Jobsystem中的IJobParallelForB.MonoBehaviour的UpdateC.Entities.ForEachD.ShaderLab代码答案：A、C19.关于MP4容器与MOV容器，下列说法正确的是A.均基于ISOBaseMediaB.MOV支持多轨道时间码C.MP4不支持Alpha通道D.二者可无损互转答案：A、B、C20.在Blender的GreasePencil中，实现线条补间动画需启用A.InterpolateSequenceB.OnionSkinC.TimeOffsetModifierD.BuildModifier答案：A、B三、填空题（每空2分，共20分）21.在Houdini中，VEX函数________用于返回当前点与指定点之间的距离。答案：distance()22.在UnityShader中，将世界坐标转为阴影贴图坐标的内置宏是________。答案：UNITY_SHADOW_COORDS23.若一段音频采样率为48kHz，1024采样点对应的帧长为________毫秒。答案：21.3324.在Spine中，实现网格形变动画需将附件类型设为________。答案：Mesh25.使用FFmpeg提取视频关键帧的命令参数为________。答案：skip_framenokey26.在OpenGL中，启用面剔除的函数为________。答案：glEnable(GL_CULL_FACE)27.在SubstancePainter中，使用________着色器可预览UE5的MetallicRoughness输出。答案：pbrmetalrough28.在TouchDesigner中，CHOP的________通道表示旋转角度。答案：r29.在Maya中，将动画曲线转为关键帧字符串，需使用命令________。答案：keyframequerytimeChangevalueChange30.在Blender的PythonAPI中，设置渲染引擎为Cycles的语句为________。答案：bpy.context.scene.render.engine='CYCLES'四、判断题（每题1分，共10分，正确打“√”，错误打“×”）31.在UE5中，Lumen支持硬件RTX与软件光追混合模式。答案：√32.WebGL2.0支持ComputeShader。答案：×33.在Maya中，使用DeltaMush变形器可降低权重刷刷量。答案：√34.MP4容器可以封装H.266/VVC编码流。答案：√35.在Spine中，剪切附件只能用于骨骼动画，不能用于帧动画。答案：×36.在Unity的HDRP中，Volume组件的优先级数值越大越晚生效。答案：×37.在Houdini的Karma渲染器里，XPU模式可同时使用CPU与GPU。答案：√38.在Blender的Eevee中，SSS效果依赖屏幕空间采样。答案：√39.在TouchDesigner中，GLSLMAT支持多Pass渲染。答案：√40.在C4D的Redshift中，AOV输出必须在渲染前启用，渲染后无法追加。答案：×五、简答题（每题8分，共24分）41.简述在Unity中利用VisualEffectGraph实现GPU粒子碰撞地面并生成贴花Decal的完整流程，包括数据传递与性能优化要点。答案：1)创建VFXGraph，设置粒子初始化位置为天空盒上方；2)使用CollisionwithDepthBuffer节点，启用GPUEvent，当粒子碰撞时触发；3)在GPUEvent输出中写入世界坐标与法线到CustomAttribute；4)创建第二套VFXGraph作为贴花生成器，通过VFXPropertyBinder接收碰撞坐标；5)使用DrawProceduralIndirect在碰撞点实例化贴花网格，材质为透明Decal；6)合并贴花贴图到一张2048图集，减少SetPassCall；7)使用GPUInstancing，限制贴花数量≤256，超过则循环覆盖；8)开启URPDecalSystem，设置ScreenSpace，避免深度冲突；9)在移动端关闭法线贴图，改用近似亮度，节省带宽约35%。42.说明在Maya中使用Python批量将骨骼动画FBX导出为USD格式并保留BlendShape的脚本思路与关键API。答案：1)加载usdMaya插件；2)遍历selected()获取根骨骼；3)使用cmds.listRelatives(ad=1,type='joint')收集骨骼；4)使用cmds.listHistory查找blendShape节点；5)创建UsdExport选项字典：{'mergeTransformAndShape':True,'exportBlendShapes':True,'exportSkels':'auto','exportSkin':'auto'}；6)调用cmds.file(exportSelected=True,type='USDExport',options=json.dumps(opts),force=True,pr=True,es=True)；7)若出现空权重警告，先执行cmds.skinCluster(e=True,forceNormalizeWeights=True)；8)输出日志记录导出耗时与文件大小。43.描述在TouchDesigner中利用NvidiaFlow实现实时烟雾与激光雷达点云碰撞交互的实验步骤，并给出性能瓶颈定位方法。答案：1)安装NvidiaFlowTOP插件，加载默认烟雾预设；2)使用PointFileInTOP导入.las文件，转为CHOP；3)在CHOP中计算点云密度，生成3DTexture作为碰撞遮罩；4)将3DTexture绑定到Flow的CollisionMap输入；5)设置FlowGrid分辨率为256³，时间步长0.016；6)使用PerformanceMonitor记录GPU帧时间；7)若GPU时间>25ms，则降低Grid至128³，并启用HalfResolution；8)使用GPUTrace查看显存占用，若>6GB，则压缩3DTexture为R8格式；9)最终帧率稳定在45fps，延迟<30ms。六、计算与推导题（共15分）44.已知一段8K60fpsHDR10视频，色度抽样4:2:0，10bit，时长1分钟，无压缩原始大小为多少GB？若采用AV1编码，恒定码率设置40Mbps，压缩比为多少？（写出计算过程，保留两位小数）答案：单帧像素：7680×4320=33,177,600每像素比特：亮度10bit，色度平均5bit，共15bit单帧大小：33,177,600×15÷8÷1024÷1024≈59.48MB总帧数：60×60=3600原始大小：59.48×3600÷1024≈209.12GB编码后大小：40×60÷8÷1024≈0.29GB压缩比：209.12÷0.29≈721.10:145.在Unity中，使用GPUInstancing渲染100,000个立方体，每个立方体顶点数8，片元着色器指令数64，GPU主频1.8GHz，理论峰值浮点性能为5TFLOPS，忽略带宽，求理论最大帧率。（假设顶点与片元各需一次乘加运算）答案：顶点总计算：100,000×8×16（MVP矩阵乘加）=12.8M次片元总计算：100,000×64×16（光照）=102.4M次总FLOPS：(12.8+102.4)×2=230.4MFLOPS最大帧率：5×10^12÷230.4×10^6≈21,701fps实际受限于光栅化，理论值供参考。七、综合设计题（共36分）46.命题：为“2025年数字海洋”主题展设计一款8K交互式穹顶影片，时长3分钟，观众可通过手机扫码实时切换三种海洋生态：珊瑚礁、深海、极地。要求：a)列出技术路线与软件栈；b)给出实时渲染性能预算与帧同步方案；c)设计交互协议与延迟控制；d)说明颜色管理流程，确保HDR10输出；e)评估存储与网络带宽需求。答案：a)技术路线：内容生成：Houdini19.5制作流体与粒子缓存→USD缓存→UE5.3集群渲染；实时引擎：UE5.3，开启Nanite、Lumen、WorldPartition；穹顶融合：6台投影，使用nDisplay+QuadroSyncII；交互后端：Node.js+WebSocket+RedisPub/Sub；