2025年数字媒体技术专业期末考试试卷及答案

2025年数字媒体技术专业期末考试试卷及答案一、单项选择题（每题2分，共20分）1.在H.265/HEVC编码框架中，决定CTU最大尺寸的配置参数是A.log2_min_coding_block_size_minus3B.log2_diff_max_min_coding_block_sizeC.max_transform_hierarchy_depth_interD.amp_enabled_flag答案：B2.下列关于PBR（PhysicallyBasedRendering）工作流中金属度贴图的说法，正确的是A.金属度0.0表示表面为理想导体B.金属度1.0表示表面为电介质C.金属度贴图必须存储在sRGB空间D.金属度贴图通常与BaseColor贴图共用同一UV集答案：D3.在UnityDOTS架构里，负责将GameObject转换为Entity的组件是A.GameObjectEntityB.ConvertToEntityC.EntityManagerD.BlobAssetStore答案：B4.使用WebRTC进行浏览器端低延迟直播时，为实现1秒内端到端延迟，首选的拥塞控制算法为A.GoogREMBB.GCC（GoogleCongestionControl）C.NADAD.SCReAM答案：B5.在OpenGLES3.2管线中，下列哪种纹理压缩格式支持透明通道且硬件解码无需扩展？A.ETC1B.ETC2EACC.ASTC4×4D.PVRTC2bpp答案：B6.在数字孪生城市项目中，用于描述道路拓扑与车道级几何的通用开放标准是A.CityGML2.0B.OpenDRIVE1.7C.IFC4.3D.glTF2.0答案：B7.在AdobeAfterEffects2025中，将AI生成的深度图序列自动转换为RotoBrush3.0的“深度引导”遮罩，需要首先A.在Layer>Autotrace勾选DepthGuideB.在Effect>Keying>DepthMatte启用AIDepthC.在Timeline右键选择Depth>GenerateRotoD.在RotoBrush&RefineEdge面板勾选UseDepth答案：D8.在基于NeRF（NeuralRadianceFields）的实时渲染方案InstantNGP中，加速训练的关键数据结构是A.稀疏3D哈希网格B.八叉树C.KDTreeD.规则体素网格答案：A9.在Android14的UltraHDR图像格式中，增益图（GainMap）的位深标准为A.8bit整数B.10bit整数C.16bit浮点D.32bit浮点答案：B10.在MPEGDASH协议中，描述Period@start属性所使用的时间单位是A.秒，可带小数B.毫秒，整数C.90kHz时钟周期D.采样点数答案：A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有效降低VR头显的MotiontoPhoton延迟至15ms以内？A.单GPU渲染+FrontBufferRenderingB.异步时间扭曲（ATW）C.动态注视点渲染（DynamicFoveatedRendering）D.基于USBC的DPAltMode输出E.基于WiFi7的无线投屏+FEC前向纠错答案：A、B、C12.在WebGPU规范中，与OpenGL相比新增的GPU硬件特性访问包括A.显式多线程指令录制B.绑定组（BindGroup）二级索引C.可编程光栅化顺序D.通用计算着色器共享内存barrierE.细粒度资源状态自动推导答案：A、B、D13.关于HDR10+与DolbyVision的差异，下列说法正确的有A.HDR10+采用动态元数据，每帧最大4000nitsB.DolbyVisionProfile5支持IPTPQc2色彩空间C.HDR10+元数据嵌入在SEI消息中，DolbyVision在H.264使用DM数据D.两者均要求12bit信号路径E.只有DolbyVision支持“双层”向后兼容SDR答案：A、B、C、E14.在UnrealEngine5.4的Nanite虚拟几何系统中，导致像素级Overdraw显著增加的可能原因有A.材质节点使用了WorldPositionOffsetB.启用了WPO的植被网格C.使用了Masked材质且MaskClipValue过低D.关闭了EarlyZpassE.使用了像素深度偏移（PixelDepthOffset）答案：A、B、C、E15.在AI视频超分方案RealESRGAN中，提升时序一致性的后处理策略包括A.帧间光流引导的循环一致性损失B.基于GRU的隐藏状态传递C.帧间直方图匹配D.基于SSIM的滑动窗口融合E.基于GAN的频谱正则化答案：A、B、D三、判断题（每题1分，共10分，正确打“√”，错误打“×”）16.在Vulkan中，DescriptorSet的布局一旦在PipelineLayout中指定，运行时不可再动态改变其绑定顺序。答案：√17.在基于FFT的海洋渲染中，Philips谱的峰值波长与风速成反比。答案：×18.在Blender4.0的EEVEENEXT中，屏幕空间折射已支持色散效果。答案：√19.在Cinema4D2025的SceneNodes中，MoGraph克隆器节点已完全基于GPU计算。答案：×20.在LottieWeb5.12中，已支持导入AfterEffects的3D摄像机数据。答案：×21.在NVIDIADLSS3.5中，光线重建（RayReconstruction）模块可替代传统降噪器。答案：√22.在WebXRHandInputAPI中，每根骨骼的朝向使用四元数表示，坐标系为右手坐标系。答案：√23.在OpenCV5.0的RIFE算法实现中，默认使用TensorRT进行INT8量化推理。答案：×24.在HDR转SDR的色调映射中，Reinhard算子对高亮区域保留细节的能力优于ACESFilmic。答案：×25.在AndroidJetpackCompose中，使用Canvas.drawImageRect可实现离屏渲染缓存。答案：√四、填空题（每空2分，共20分）26.在WebCodecsAPI中，将H.264AnnexB流解码为VideoFrame时，需先将起始码替换为_________格式的长度前缀。答案：AVCC27.在UnityShaderGraph中，实现基于世界坐标的三维噪声扰动，通常使用_________节点采样3D纹理。答案：SampleTexture3D28.在UnrealEngine的PCG（ProceduralContentGeneration）框架中，用于描述点云数据的空间加速结构是_________。答案：Octree29.在AdobePremierePro2025中，使用AI“基于文本的编辑”功能时，转录引擎后台调用的是_________模型。答案：Whisperv3large30.在OpenGL中，将多重采样纹理解析为单采样纹理的操作称为_________。答案：BlitFramebuffer31.在HDR拍照管线中，将不同曝光时间的RAW图像对齐的算法通常基于_________变换。答案：Homography32.在Maya2025的Bifrost流体模拟中，使用_________节点可实现基于SPH的粘性血液效果。答案：aero_sph_viscosity33.在基于神经辐射场的动态场景重建中，将变形场编码为_________函数，可显著减少参数量。答案：SE（SinusoidalEncoding）34.在WebAssemblySIMD中，完成8×16bit整数乘加指令的助记符为_________。答案：i16x8.q15mulr_sat_s35.在Android14的UltraHDR输出管线中，系统UI强制使用_________色彩空间进行合成。答案：LinearExtendedsRGB五、简答题（每题8分，共24分）36.简述在Unity2023LTS中，使用URP14实现基于ClusteredForwardRendering的透明材质阴影接收流程，并指出其与传统ForwardRendering在光照衰减上的差异。答案：（1）开启URPAsset的ClusteredForward选项；（2）在Shader中声明`_CLUSTERED_FORWARD`关键字，使用`GetMainLight`与`GetAdditionalLight`函数；（3）透明物体重写`ShadowCaster`Pass，输出到级联阴影图；（4）在光照阶段，透明材质通过`SampleLightingCluster`读取屏幕空间ClusterTexture，获取可见光索引；（5）根据索引从StructuredBuffer读取光照数据，计算衰减时采用基于球面光源的解析解，而非传统逐像素PCF采样；差异：ClusteredForward将光源按3D网格分簇，透明材质可接收超过8盏AdditionalLight，衰减曲线基于物理反平方，传统Forward受限于8盏且使用线性混合，精度低。37.说明在WebGL2.0环境下，如何利用MultiDrawIndirect（MDI）实现一次API调用渲染10万棵实例化草地，并给出关键代码片段。答案：（1）创建实例数据纹理：将每棵草的位置、朝向、弯曲度打包成RGBA32F纹理，尺寸为1024×1024；（2）构建间接缓冲：使用`gl.createBuffer`创建`DRAW_INDIRECT_BUFFER`，填充`DrawArraysIndirectCommand`结构，共10万条；（3）在顶点着色器中使用`gl_DrawID`作为UV索引采样实例数据纹理；（4）关键代码：```javascriptconstindirectData=newUint32Array(10_0005);for(leti=0;i<10_000;++i){indirectData[i5+0]=36;//countindirectData[i5+1]=1;//instanceCountindirectData[i5+2]=0;//firstindirectData[i5+3]=i;//baseInstanceindirectData[i5+4]=0;//reserved}gl.bindBuffer(gl.DRAW_INDIRECT_BUFFER,indirectBuffer);gl.bufferData(gl.DRAW_INDIRECT_BUFFER,indirectData,gl.STATIC_DRAW);gl.multiDrawArraysIndirect(gl.TRIANGLES,0,10_000,0);```38.描述在NVIDIAOmniverse平台中，使用USD（UniversalSceneDescription）实现多用户实时协同编辑材质时，避免“覆盖丢失”问题的三种策略，并给出USD伪代码示例。答案：策略：（1）使用SessionLayer进行临时编辑，提交前与RootLayer合并；（2）采用VariantSet隔离不同用户分支，合并时通过`UsdVariantSet::AddVariant`解决冲突；（3）利用ListEditOps的`prepend`与`append`顺序，确保材质赋值不被覆盖。伪代码：```python用户A在SessionLayer添加红色材质withUsd.EditContext(stage,stage.GetSessionLayer()):matA=UsdShade.Material.Define(stage,"/World/Looks/RedMat")matA.CreateSurfaceAttr().Set(Gf.Vec3f(1,0,0))提交时合并到RootLayerstage.Flatten()用户B使用VariantSet避免冲突variantSet=modelPrim.GetVariantSets().AddVariantSet("material")variantSet.AddVariant("BlueMat")variantSet.SetVariantSelection("BlueMat")withvariantSet.GetVariantEditContext():UsdShade.Material.Define(stage,"/World/Looks/BlueMat")```六、计算与推导题（每题11分，共33分）39.已知某360°全景视频采用EquiRectangularProjection（ERP）格式，分辨率为8192×4096，帧率30fps，色深10bit4:2:0，HEVCMain10编码，目标码率50Mbps。若将投影方式转换为Cubemap6×1格式，每面2048×2048，推导压缩率提升比例，并计算在保持相同PSNR前提下，新的理论码率。答案：（1）ERP像素数：8192×4096=33.55Mpix；（2）Cubemap像素数：6×2048×2048=25.17Mpix；（3）压缩率提升=1−25.17/33.55=25%；（4）HEVC在相同PSNR下，码率与像素数呈近似线性关系；（5）新理论码率=50×(1−0.25)=37.5Mbps。40.在基于屏幕空间反射（SSR）的PBR管线中，已知相机FOV=60°，近裁剪面0.1m，远裁剪面1000m，屏幕分辨率1920×1080，粗糙度α=0.5，使用GGX分布。推导在最大mipmap等级为10时，采样反射射线所需的texelfootprint半径，并给出步进次数上限。答案：（1）计算像素在ViewSpace的投影大小：d=2×tan(30°)×0.1/1080≈0.000106m；（2）粗糙度对应的mipmap等级：λ=log2(α×1920/√12)=log2(0.5×553.7)≈8.1；（3）texelfootprint半径=2^(10−8.1)=3.73texels；（4）步进次数上限=屏幕对角线/footprint=√(1920²+1080²)/3.73≈590次。41.在AI超分网络ESRGAN中，生成器采用RRDB块，残差缩放因子0.2，若输入LR图像为540×960，经4×超分后输出2160×3840，网络深度23个RRDB，参数量16.7M。推导在RTX4090上，使用TensorRTFP16精度、batch=1时，理论峰值帧率，已知RTX4090FP16算力82.6TFLOPS，利用率75%，激活内存占用为输出大小的2.5倍。答案：（1）计算总运算量：每像素乘加次数≈2×16.7M×23=768M；输出像素=2160×3840=8.29M；总FLOPs=768M×8.29M=6.37×10^15；（2）有效算力=82.6T×0.75=61.95TFLOPS；（3）理论帧率=61.95×10^12/6.37×10^15≈9.7fps；（4）显存带宽非瓶颈，帧率上限≈9.7fps。七、综合设计题（三选一，30分）42.设计一套面向6DoFVR视频的云边端协同渲染架构，要求：（1）边缘节点完成FoveatedRendering，gaze数据延迟<5ms；（2）终端仅做解码与姿态预测，整机功耗<2W；（3）云端实现AI补帧，将30fps插值至120fps；（4）给出系统时序图、数据流带宽估算、关键算法伪代码。答案：系统架构：终端：XR2Gen2芯片，内向外追踪，眼动采样率180Hz，通过USB3.2将gaze坐标上传；边缘：RTX4060GPU，接收gaze后执行可变密度渲染，边缘节点编码使用H.266/FVC，tilebased，仅传输3×3fovea区域原始码率，周边区域降采样至1/4；云端：A100GPU×8，使用RIFE+光流微调模型，插帧后通过UDP/QUIC下发；时序：T0:终端采样姿态→T1:边缘收到gaze→T2:完成Foveated渲染→T3:编码→T4:终端解码→T5:AI插帧→T6:显示；带宽：原始12K@30fps=36Gbps，边缘fovea20%区域无损，其余1/4，压缩比1:140，实际链路<200Mbps；伪代码：```python边缘节点whileTrue:gaze=recv_gaze_udp()density_map=generate_density(gaze,0.2)render_target=foveated_render(scene,density_map)tiles=split_tiles(render_target,9)stream=h266_encode(tiles,qp_fovea=18,qp_peri=28)send_quic(stream)云端补帧prev=decode(frame_n)curr=decode(frame_n+1)flow=raft_optical_flow(prev,curr)interp=rife_interpolate(prev,curr,flow,t=0.25)send_quic(interp)```43.实现一个基于NeRF的轻量级移动端AR“物体移除”应用，要求：（1）训练阶段仅使用手机环绕拍摄30张图像；（2）推理阶段在Snapdragon8Gen3上达到30fps；（3）给出NeRF架构