2025数字媒体专业试题及答案

2025数字媒体专业试题及答案一、单项选择题（每题2分，共20分。每题只有一个正确答案，请将正确选项填入括号内）1.在H.265/HEVC编码标准中，CTU（CodingTreeUnit）的最大尺寸通常为（）。A.16×16B.32×32C.64×64D.128×128答案：C2.下列关于OpenGL渲染管线的描述，错误的是（）。A.顶点着色器可对顶点位置进行变换B.片段着色器运行次数等于顶点数量C.光栅化阶段生成片段D.深度测试在逐片段操作阶段完成答案：B3.在WebXR规范中，用于描述6DoF头显姿态的数据结构是（）。A.DOMPointB.XRPoseC.XRReferenceSpaceD.XRView答案：B4.若一段10s、48kHz、16bit、双声道的PCM音频，其原始数据量约为（）。A.940KBB.1.88MBC.3.75MBD.7.5MB答案：B5.在Unity中，使用ShaderGraph实现基于物理的渲染时，默认的金属度工作流贴图通道顺序为（）。A.R=Metallic,G=Occlusion,B=SmoothnessB.R=Occlusion,G=Metallic,B=SmoothnessC.R=Smoothness,G=Metallic,B=OcclusionD.R=Metallic,G=Smoothness,B=Occlusion答案：D6.下列关于AV1编码器“CDEF”模块的说法，正确的是（）。A.属于帧内预测工具B.用于去除方块效应C.基于方向性边缘增强D.仅在低延迟配置下启用答案：C7.在数字图像处理中，使用拉普拉斯算子进行锐化时，其核中心系数通常为（）。A.−4B.−8C.4D.8答案：A8.在UnrealEngine5的Nanite虚拟几何系统中，被剔除的三角形数据存储于（）。A.GPU显存B.系统内存C.集群页（ClusterPage）D.Lumen缓存答案：C9.使用FFmpeg将MP4封装转换为TS封装，同时保持视频流不重新编码，应使用的参数为（）。A.c:vcopyc:acopyftsB.vcodecrawacodecrawfmpegtsC.c:vlibx264c:aaacftsD.scodeccopyfts答案：A10.在HDR10元数据中，MasteringDisplayColorVolume的色度坐标采用（）表示。A.CIE1931xyB.CIE1976u′v′C.IPTPQD.ICtCp答案：A二、多项选择题（每题3分，共15分。每题有两个或两个以上正确答案，多选、少选、错选均不得分）11.下列技术可用于降低VR渲染延迟的有（）。A.ASW2.0B.FoveatedRenderingC.TimewarpD.MotiontoPhotonLatency<20ms答案：A、B、C12.在WebGL2.0中，以下扩展支持3D纹理的有（）。A.OES_texture_3DB.EXT_color_buffer_floatC.WEBGL_compressed_texture_etcD.原生gl.TEXTURE_3D答案：B、D13.关于MPEGDASH自适应流，下列说法正确的有（）。A.MPD文件采用XML格式B.SegmentTemplate可支持Number模式C.必须包含InitializationSegmentD.支持DRM加密信号通过CENC规范答案：A、B、D14.在数字孪生城市可视化中，以下数据可作为LOD0级几何输入的有（）。A.CityGML1.0BuildingB.IFC4.0WallC.glTF2.0MeshD.OSM3DNode答案：A、B、C15.使用AdobeSubstance3DDesigner生成PBR材质时，可直接输出的贴图类型包括（）。A.BaseColorB.NormalC.RoughnessD.Displacement答案：A、B、C、D三、填空题（每空2分，共20分）16.在RGB色彩空间转换至YCbCr的BT.709标准中，亮度分量Y的计算公式为Y=__________R+__________G+__________B，系数之和应为1。答案：0.2126；0.7152；0.072217.若使用FloydSteinberg误差扩散算法对8bit灰度图进行二值化，误差扩散至右侧像素的权重为__________。答案：7/1618.在Blender的GeometryNodes中，将点云转换为体积雾需使用__________节点与__________节点组合。答案：PointstoVolume；VolumetoMesh19.在WebRTC的拥塞控制算法中，__________算法基于延迟梯度，__________算法基于丢包率。答案：GCC（GoogleCongestionControl）；Lossbased20.使用HDRP渲染管线时，光照单位“Lux”定义为__________每平方米。答案：流明21.在数字音频中，6dBFS对应的线性幅度值为__________。答案：0.501222.在OpenCV中，函数cv::undistort的相机内参矩阵数据类型为__________。答案：CV_64F23.若一段4K60fps视频采用4:2:0采样、10bit位深，其原始码率为__________Gbps。答案：11.8824.在UE5的MetaHuman面部绑定中，核心骨骼数共__________根。答案：5225.在PTEX纹理映射中，每个面片可拥有独立的__________空间。答案：纹理坐标（UV）四、判断题（每题1分，共10分。正确打“√”，错误打“×”）26.在VulkanAPI中，DescriptorSet一旦绑定便不可再更新。（）答案：×27.使用Morton码对八叉树节点编码时，可快速计算节点在同级中的Zorder。（）答案：√28.在Photoshop中，32位浮点EXR文件支持图层信息。（）答案：√29.在Android的ImageReader中，YUV_420_888格式保证U、V平面stride相等。（）答案：×30.基于物理的相机模型中，fstop值越大，景深越浅。（）答案：×31.在Lottie动画中，形状图层的关键帧可导出为Bezier曲线。（）答案：√32.在DolbyAtmos制作流程中，Bed与Object共用相同的ADM元数据框架。（）答案：√33.使用H.266/VVC编码时，Affine模式支持4参数模型。（）答案：√34.在WebGL中，gl.RGBA16F纹理格式无需扩展即可直接支持。（）答案：×35.在数字水印DCT域嵌入中，通常选择中频系数以提高鲁棒性。（）答案：√五、简答题（每题8分，共40分）36.简述在Unity中实现基于GPUInstancing的草地渲染时，如何动态响应玩家踩踏交互，并说明使用ComputeShader更新实例数据的关键步骤。答案：（1）在CPU端构建草地实例数组，每实例包含位置、朝向、弯曲度、踩踏衰减等属性，并上传至ComputeBuffer。（2）使用ComputeShader并行计算玩家足迹范围内的草地弯曲度，依据距离衰减函数更新弯曲度字段。（3）通过StructuredBuffer将更新后的数据传递给顶点着色器，在VS中根据弯曲度实时偏移顶点位置。（4）为避免每帧回读，采用双缓冲ComputeBuffer，交替读写；同时利用DrawMeshInstancedIndirect提交渲染指令，减少CPUGPU同步。（5）在玩家离开后，使用指数恢复函数在GPU端逐步还原弯曲度，实现自然回弹效果。37.说明在HDR转SDR流程中，采用“色调映射（ToneMapping）+色域映射（GamutMapping）”两级策略的原因，并给出一种基于IPT色貌模型的GamutMapping公式。答案：HDR图像亮度范围0–10000nits，SDR仅0–100nits，直接线性缩放会导致高光细节丢失与色偏。色调映射先将HDR压缩至SDR亮度范围，保留对比度；色域映射再将HDR广色域（BT.2020）映射至SDR色域（BT.709），解决饱和色裁切。IPT色貌模型将RGB转为IPT空间，其中I为亮度，P、T为色度平面。GamutMapping步骤：（1）计算目标色域在IPT空间的凸包；（2）对超色域像素，沿恒定I平面内向量方向进行比例缩放，公式：P′=P·min(1,Lbound/Lsrc)，T′=T·min(1,Lbound/Lsrc)，其中Lbound为凸包边界距离，Lsrc为像素到中性轴距离；（3）将IPT′逆变换回RGB，完成映射。38.描述在WebXRAR场景中，如何利用WebGL2.0实现遮挡渲染，使得虚拟物体被真实物体正确遮挡，并列出所需API与着色器关键代码。答案：（1）通过WebXR的depthsensingAPI获取CPU端深度图，格式为16bit线性深度，单位毫米。（2）创建WebGL深度纹理，尺寸与相机帧一致，调用gl.texImage2D上传深度数据。（3）在渲染虚拟物体前，先绘制一张全屏四边形，将真实深度写入深度缓冲区；使用深度比较函数GL_LEQUAL，确保后续虚拟物体通过深度测试被遮挡。（4）顶点着色器：```glslattributevec2aPos;uniformmat4uClipFromView;voidmain(){gl_Position=vec4(aPos,0.0,1.0);}```片段着色器：```glslprecisionhighpsampler2D;uniformsampler2DuRealDepth;uniformfloatuNear,uFar;voidmain(){floatd=texture(uRealDepth,gl_FragCoord.xy/vec2(width,height)).r;floatz=uNearuFar/(uFard(uFaruNear));gl_FragDepth=(zuNear)/(uFaruNear);}```（5）最后正常绘制虚拟物体，WebGL自动完成深度比较，实现遮挡。39.说明在实时流体模拟中，采用SPH（SmoothedParticleHydrodynamics）方法时，如何解决tensileinstability问题，并给出一种常用的表面张力模型公式。答案：Tensileinstability源于负压力导致粒子聚集。解决策略：（1）采用人工粘性项μ，对速度场进行平滑耗散；（2）使用修正的压强项P=max(0,k(ρ−ρ0))，强制负密度时压强为零；（3）引入张力修正核函数，如TensileInstabilityCorrection：Fi=−0.5αh∇Wij·(Pi+Pj)/ρij，其中α为可调系数，h为光滑半径，Wij为核函数。表面张力模型采用连续表面力（CSF）模型：Fsurface=σκnδs，其中σ为系数，κ为界面曲率，n为法向，δs为界面Dirac函数；曲率通过Color场Laplacian计算：κ=−∇·(∇c/|∇c|)，c为粒子颜色标量。40.阐述在AI超分模型RealESRGAN部署至移动端时，如何通过INT8量化保持视觉质量，并给出校准数据集构建与量化感知训练（QAT）的关键步骤。答案：（1）校准数据集构建：选取2000张2K分辨率游戏截图，覆盖卡通、纹理、人像、夜景四类场景，使用Kmeans聚类确保多样性；对每张图随机裁剪出320×320块共20000片，作为校准集。（2）PTQ（PostTrainingQuantization）：运行校准集，统计每层激活的直方图，采用KL散度最小化确定INT8阈值；权重采用对称量化，激活采用非对称量化。（3）QAT：在模型中插入FakeQuantize节点，前向模拟INT8计算，反向用STE（StraightThroughEstimator）传递梯度；训练30epoch，学习率1e4，使用LPIPS损失+L1损失联合监督。（4）移动端部署：将QAT后模型导出至ONNX，再转MNN，开启Winograd卷积核，单帧720p超分耗时降至28ms，SSIM仅下降0.008。六、综合设计题（共45分）41.题目：为2025年杭州亚运会设计一套“8KVR多机位直播系统”，要求支持全球观众通过5G网络实时观看开幕式，延迟≤800ms，峰值并发100万用户。请完成：（1）系统架构图，标明视频采集、拼接、编码、传输、播放五大模块；（10分）（2）给出编码参数（码率、分辨率、帧率、编码器）与理由；（8分）（3）设计基于SRT与WebRTC的混合传输策略，说明路径选择与容错机制；（10分）（4）阐述客户端如何根据网络状况切换至最优CDN边缘节点，并给出切换信令流程；（8分）（5）说明如何对VR头显端进行FOV自适应切片，给出切片算法伪代码与带宽节省评估。（9分）答案：（1）架构图：采集端→8K@60fps全景相机阵列×6→拼接服务器（FPGA实时缝合，输出2∶1ERP）→编码集群（GPU服务器，双路冗余）→SRT推流至源站→转码集群（生成4K/2K多码率）→WebRTC边缘节点→5G用户。（2）编码参数：主码率：8K60fps120MbpsHEVCMain10；副码率：4K60fps30Mbps、2K60fps8Mbps；编码器：x2653.6，presetultrafast，tunezerolatency，keyint1s，enablectu32，opengop0；理由：8K120Mbps可