2025年数字媒体技术(元宇宙场景开发与交互设计)试卷及答案

2025年数字媒体技术(元宇宙场景开发与交互设计)试卷及答案一、单项选择题（每题2分，共20分）1.在Unity2023LTS中，若需将传统FBX模型转换为支持OpenXR的Avatar，下列哪项设置必须启用？A.Rig→AnimationType→HumanoidB.Model→MaterialNaming→FromModel’sMaterialC.AvatarDefinition→CreateFromThisModelD.Animations→ImportConstraints答案：A2.使用UnrealEngine5.3构建元宇宙大型场景时，为降低Nanite微多边形在VR模式下的延迟，首选的帧率阈值是：A.45FPSB.72FPSC.90FPSD.120FPS答案：C3.在WebXR中，调用哪个API可判断用户当前是否处于immersivevr会话？A.navigator.xr.isSessionSupported(‘immersivear’)B.XRSession.visibilityStateC.XRSession.modeD.navigator.xr.isSessionSupported(‘immersivevr’)答案：D4.当使用MetaQuest3的InsideOut追踪进行手部捕捉时，官方SDK建议的最小光照强度为：A.15luxB.100luxC.400luxD.1000lux答案：C5.在区块链赋能的元宇宙经济系统中，ERC1155标准相较于ERC721的核心优势是：A.支持元交易B.支持批量铸造与原子交换C.支持链上随机数D.支持零知识证明答案：B6.使用StableDiffusionXL生成无缝PBR材质时，应给提示词添加哪种采样器以避免UV接缝？A.EuleraB.DPM++2MKarrasC.DDIMD.UniPC答案：B7.在AppleVisionPro的visionOS1.0中，实现“SharedSpace”多应用并行渲染的关键框架是：A.ARKitB.RealityKitC.MetalFXD.SwiftUI答案：B8.若要在Vulkan渲染管线中启用可变速率着色（VRS），需扩展：A.VK_KHR_dynamic_renderingB.VK_KHR_fragment_shading_rateC.VK_EXT_mesh_shaderD.VK_KHR_ray_tracing_pipeline答案：B9.在数字孪生城市项目中，采用3DTilesNext规范时，用于表达建筑构件语义的是：A.batchIdB.featureIdC.groupIdD.instanceId答案：B10.使用AFrame1.4开发WebXR场景时，为减少GC抖动，推荐将动态生成的实体池化，其最佳实践是：A.使用document.createElement循环创建B.使用aentityPool组件并设置mixinC.使用Object.freeze冻结几何体D.使用OffscreenCanvas答案：B二、多项选择题（每题3分，共15分，多选少选均不得分）11.下列哪些技术组合可实现“千人千面”的元宇宙虚拟人驱动？A.AppleARKitBlendShapeB.MetaMovementSDKC.UnityShaderGraph自定义变形D.GoogleMediaPipeFaceMeshE.NVIDIAAudio2Face答案：A、B、D、E12.在构建基于云渲染的元宇宙展厅时，以下哪些措施可降低端到端延迟？A.启用NVIDIACloudXR的FEC前向纠错B.使用UDP+QUIC混合传输C.在边缘节点部署ARKit锚点缓存D.采用分层编码（SVC）视频流E.启用GPU命令缓冲合并答案：A、B、D、E13.关于glTF2.0扩展，下列哪些支持PBR金属粗糙流体的实时置换？A.KHR_materials_displacementB.KHR_materials_pbrSpecularGlossinessC.KHR_materials_clearcoatD.KHR_materials_transmissionE.KHR_geometry_mesh_gpu_instancing答案：A、C14.在元宇宙社交场景中，为防止“声音墙”效应，可采用的空间音频技术有：A.Ambisonics高阶HOAB.NearFieldHRTFC.AudioVoxelRayTracingD.DSPConvolutionReverbE.MPEGH3DAudio答案：A、B、C、E15.使用以太坊Layer2（Optimism）发行元宇宙道具时，以下哪些操作可节省Gas？A.使用EIP1559动态费用B.批量元交易（metatx）C.采用CREATE2提前计算地址D.使用ERC4337账户抽象E.使用链下签名+Rollup提交答案：B、D、E三、判断题（每题1分，共10分，正确打“√”，错误打“×”）16.在Unity中，使用ECS+DOTS架构时，GPUInstancing与EntitiesGraphics包可以同时作用于同一批Mesh。答案：√17.WebXR的hittest功能在AR模式下必须依赖WebGL2的extension“OVR_multiview2”。答案：×18.在UnrealEngine中，使用WorldPartition系统时，HLOD自动生成的网格会继承原始材质的Nanite设置。答案：×19.基于OpenUSD的Composer2023.2支持直接导入Blender4.0的GeometryNodes缓存。答案：√20.使用H.266/VVC编码云渲染流时，其主观质量在相同码率下比H.265/HEVC提升约30%。答案：√21.在MetaAvatarsSDK20.0中，自定义骨骼映射时，尾骨（Tailbone）节点属于可选映射。答案：√22.根据MPEGI标准，点云压缩GPCC的“预测树”模式对动态虚拟人效果不如“LOD”模式。答案：×23.在visionOS中，RealityComposerPro的ShaderGraph目前不支持自定义Metal函数。答案：×24.使用AIGC生成360°HDR天空盒时，提示词加入“equirectangular”可减少极点扭曲。答案：√25.在区块链元宇宙里，使用IPFS的CIDv1可以有效避免哈希碰撞导致的资产覆盖。答案：√四、填空题（每空2分，共20分）26.在Unity2023中，使用_________函数可在运行时动态加载Addressable的GLB模型，并自动实例化到指定父节点。答案：Addressables.InstantiateAsync27.WebXR中，XRFrame.getViewerPose()返回的视图矩阵坐标系以_________为原点。答案：本地跟踪空间（localreferencespace）28.UnrealEngine5.3的PCG框架中，使用_________节点可按高度图生成植被密度遮罩。答案：SurfaceSampler29.在OpenXR手部追踪中，_________扩展提供了拇指与食指捏合的语义事件。答案：XR_EXT_hand_interaction30.使用StableDiffusion生成法线贴图时，ControlNet的_________预处理器可提取深度信息并转法线。答案：normal_map31.根据Khronos规范，glTF2.0的动画插值类型中，_________模式需在输出访问器中提供四元数。答案：LINEAR32.在数字孪生中，采用_________协议可实现MQTT之上的3DTiles增量更新推送。答案：3DTiles_streaming33.使用NVIDIACloudXR的Android客户端时，需在AndroidManifest.xml中声明_________权限以获取6DoF追踪。答案：CAMERA34.在以太坊Calldata中，ERC20的transfer方法选择器为_________（填十六进制）。答案：0xa9059cbb35.使用AFrame的_________组件可在WebXR中实现手柄震动反馈。答案：trackedcontrols五、简答题（每题10分，共30分）36.说明在Unity2023中，如何利用GPUSkinning与ShaderGraph实现“基于物理的虚拟人肌肉变形”，并给出关键节点与性能优化策略。答案：1)启用PlayerSettings→GPUSkinning；2)创建ShaderGraph，使用MasterStack中的VertexStage，插入CustomFunction节点，读取骨骼矩阵纹理（BoneTexture）；3)引入肌肉法线贴图（MuscleNormal），使用Blend节点按骨骼权重混合；4)采用Node“NormalBlend”叠加基础法线，输出至Fragment；5)使用SRPBatcher兼容的Property命名规则；6)在URPAsset中开启NativeRenderPass，减少SetPassCall；7)对骨骼矩阵纹理采用RGBAHalf格式，尺寸≤1024×1024；8)使用GPUInstancing批量渲染同模不同纹理的虚拟人，DC从5000降至400；9)通过FrameDebugger验证VertexShader占用<40指令；10)在Quest平台，使用Multiview渲染，CPU耗时降低1.2ms。37.描述在UnrealEngine5.3中，使用MassEntity+SmartObject实现“元宇宙演唱会人群”的系统流程，并解释如何根据音乐频谱实时驱动群体情绪。答案：1)启用MassEntity插件，创建MassProcessor：UStadiumCrowdProcessor；2)在WorldSettings中启用MassSimulation，设置时间步0.02s；3)使用SmartObjectComponent标记座位、通道、跳跃点；4)创建MassFragment：FCrowdEmotion，含floatExcitement；5)在Processor中读取AudioBus的实时频谱（USoundSubmix::AddEnvelopeDelegate）；6)对低频能量（60–250Hz）做平滑，映射到Excitement区间[0,1]；7)使用MassBehaviorTree节点：UbtTask_JumpIfExcited，阈值0.7；8)通过MassMovement的Avoidance参数动态调整最大速度；9)使用LODComponent，距离>50m时切换Billboard；10)在Renderer中调用ISM批量渲染，4万人群DC保持<400。38.阐述基于WebGPU的元宇宙高并发Avatar渲染框架，包括资源加载、骨骼动画、物理模拟与网络同步四大模块的设计要点。答案：资源加载：使用glTF2.0+Draco压缩，通过Worker线程解码，传输格式为ArrayBufferchunked，利用WebGPU的createBufferMappedAsync并行上传；骨骼动画：在WGSL中实现双缓冲SSBO存储骨骼矩阵，每帧只上传差量，采用4×3矩阵压缩，减少带宽50%；物理模拟：集成WASM编译的BulletPhysics，使用WebGPUComputeShader进行布料模拟，采用PositionBasedDynamics，每帧分32个线程组，每组64线程，约束迭代4次；网络同步：基于WebTransport+Protobuf，采用DeltaCompressedState，关键帧8Hz，插值使用Hermite，抖动缓冲深度200ms，通过位域压缩将姿态数据从112Byte降至24Byte；整体在Chrome122下，同屏200Avatar，帧率维持60FPS，GPU占用约70%。六、综合设计题（25分）39.题目：设计“元宇宙非遗展馆”场景，要求支持多端（Quest3、WebXR、iOSvisionOS）访问，核心功能：①高精度数字文物，三角面≤15万，PBR4K贴图；②用户可用手柄/手势“旋转、放大”文物，并触发语音讲解；③支持8人同时在线，语音交流，空间音频；④后台可实时替换展品，无需重新打包客户端；⑤所有用户动作需审计上链，使用PolygonPOS链，Gas<0.005USD/次。请给出系统架构图、关键技术选型、数据流程、性能预算与链上合约接口，并回答：（1）如何确保文物模型在WebXR中低于6MB且加载时间<2s（4G网络）？（2）当用户同时触碰同一文物时，如何解决冲突并保证一致性？（3）说明如何使用零知识证明（ZKP）隐藏用户坐标yet保证审计可信。答案：系统架构：Client：Quest3/WebXR/visionOS→各自插件封装OpenXR/WebGPU/RealityKit；Edge：CloudXR/WebTransport边缘节点，RTT<30ms；Logic：Node.js+Socket.io，房间8人