2025年元宇宙虚拟场景设计培训试卷及答案

2025年元宇宙虚拟场景设计培训试卷及答案1.单选题（每题2分，共20分）1.1在UnrealEngine5中，将静态网格体转换为Nanite网格后，下列哪项属性会被自动忽略？A.LOD组B.光照贴图分辨率C.碰撞复杂度D.材质实例答案：A1.2若使用HoudiniEngine为UE5生成程序化建筑，想要让每层窗户数量随楼层高度线性递减，应优先使用下列哪种VEX函数？A.floor()B.ramp()C.lerp()D.spline()答案：B1.3在OpenUSD（USD24.08）场景描述中，将子层引用为“弱引用”时，应使用的关键词是：A.referencesB.payloadC.variantD.inherits答案：B1.4某元宇宙场景要求同时支持PCVR与Quest3，下列哪种纹理压缩格式可在两种平台均获得硬件解码？A.BC7B.ASTC_6×6C.ETC2_RGBD.DXT5答案：B1.5在NVIDIAOmniverse的RTXRenderer中，开启“路径追踪+DLSS3.5”后，最大可支持的反射反弹次数为：A.4B.8C.16D.无硬性上限，仅受GPU显存限制答案：D1.6使用MetaQuestSDK的SceneMeshAPI获取真实房间网格时，返回的顶点坐标系为：A.Unity世界坐标B.OculusTrackingSpaceC.StageSpaceD.LocalSpace答案：B1.7在WebGPU规范中，最大允许绑定组（BindGroup）数量为：A.4B.8C.16D.32答案：B1.8若要在AppleVisionPro的RealityKit中实现“遮挡虚拟物体被真实墙体挡住”，需为实体添加：A.CollisionComponentB.OcclusionMaterialC.PortalComponentD.VideoMaterial答案：B1.9在Blender4.0的GeometryNodes中，将点云转为体积雾时，体积栅格分辨率由下列哪一参数直接控制？A.VoxelSizeB.VoxelAmountC.ResolutionModeD.DensityAttribute答案：A1.10当使用CloudXR4.0串流UE5场景到HoloLens2时，默认编码器选项为：A.H.264B.H.265C.AV1D.VP9答案：B2.多选题（每题3分，共15分；多选少选均不得分）2.1下列哪些技术组合可在UE5中实现“百万级人群”的GPU渲染？A.NiagaraGPUSimB.HISM（HierarchicalInstancedStaticMesh）C.NaniteD.ChaosClothE.PCG（ProceduralContentGeneration）答案：ABE2.2在OpenUSD中，关于VariantSet的正确说法包括：A.可在运行时切换B.可嵌套C.可作用于prim路径D.可覆盖子层E.可绑定材质答案：ABCE2.3下列哪些参数属于VRay6forMaya的“LightMix”实时灯光混合面板？A.LightIntensityB.LightColorTemperatureC.IESFileD.CausticsMultiplierE.ShadowBias答案：ABD2.4关于MetaQuest3的InsideOut追踪，下列哪些情况会导致6DoF追踪丢失？A.全黑环境B.纯色白墙C.快速甩头>1000°/sD.打开红外补光灯E.镜面反射地板答案：ABCE2.5在NVIDIAOmniverse的Audio2Face2024中，支持输入的音频格式有：A.48kHzWAVB.44.1kHzMP3C.96kHzFLACD.16kHzOGGE.32kHzM4A答案：ABC3.填空题（每空2分，共20分）3.1在UE5的WorldPartition系统中，将子关卡加载粒度设置为________米，可在开放世界实现“千米级”视距下保持30fps。答案：643.2若要在Blender的CyclesX中使用RTX4090的AdaTensorCore加速Optix降噪，需在Preferences→System→________中勾选Optix。答案：CyclesRenderDevices3.3在OpenUSD中，定义自定义属性时，其类型声明需使用________关键字。答案：custom3.4当使用HLSL编写UnityURP的CustomRenderPass，需将ShaderTarget设为________以支持WaveIntrinsics。答案：5.03.5CloudXR4.0的默认最大码率为________Mbps。答案：1003.6在AppleVisionPro的RealityComposerPro中，将USDZ动画导入后，若需让动画在用户注视时触发，应将AnimationPlaybackMode设为________。答案：OnHover3.7若要在Quest3的Vulkan渲染管线中启用固定注视点渲染（FFR），需调用________扩展。答案：VK_EXT_fragment_density_map3.8在UE5的PCG框架中，用于将点云投影到地形表面的节点名称是________。答案：ProjectPointsToSurface3.9当使用NVIDIADLSS3.5的RayReconstruction时，输入的反射通道必须为________格式，否则将回退到传统降噪。答案：HDR163.10在WebXR中，获取XRReferenceSpace类型为“boundedfloor”时，返回的边界几何数组单位为________。答案：米4.简答题（每题10分，共30分）4.1说明在UE5中利用MassEntity+Niagara实现“十万级智能人群”的三步核心流程，并指出每一步的GPU瓶颈来源。答案：第一步：MassEntity生成。使用MassSpawner在WorldPartition网格内按密度图生成Entity，瓶颈为CPU>GPU上传Entity数据带宽，约3GB/s。第二步：行为计算。将MassProcessor设为NiagaraDataInterface，在GPUSimulationStage中执行Boids算法，瓶颈为共享内存访问，每线程组最大32KB，易因邻居查询溢出到全局显存。第三步：渲染实例化。NiagaraRenderer输出HISM矩阵缓存，使用NaniteFallbackMesh，瓶颈为实例变换缓冲区大小，单帧上限约2GB（RTX308010GB），超过后驱动会触发分页。4.2对比AppleVisionPro的“Eyesight”与MetaQuest3的“Passthrough”在延迟、畸变、深度感知三方面的差异，并给出设计虚拟物体遮挡时的应对策略。答案：延迟：VisionPro使用双芯片处理，主芯片M2渲染+ISP，R1芯片处理12颗摄像头，端到端延迟12ms；Quest3单SoCXR2Gen2，延迟24ms。畸变：VisionPro采用4KmicroOLED+pancake，畸变<1px；Quest3为2KLCD+fresnel，边缘畸变3px，需后台实时网格矫正。深度感知：VisionPro提供硬件级深度图，误差<1cm；Quest3依赖SceneMeshAPI，误差5cm。策略：VisionPro可直接使用OcclusionMaterial+深度测试；Quest3需将SceneMesh转为低模碰撞体，并设置虚拟物体Zoffset5cm防止Zfighting。4.3阐述在OpenUSD中利用“MaterialVariant”实现“白天/夜晚”两套PBR材质切换的完整步骤，并给出Python代码片段。答案：1)在USD层中创建VariantSet“timeOfDay”，含“day”“night”两个Variant。2)为Materialprim绑定UsdShadeMaterial，并在Variant下分别定义不同的UsdPreviewSurface参数。3)使用UsdEditTarget切换Variant，确保子层可覆盖。代码：frompxrimportUsd,UsdShade,Sdfstage=Usd.Stage.Open('scene.usd')matPrim=stage.DefinePrim('/World/Mat')material=UsdShade.Material.Define(stage,matPrim.GetPath())vset=matPrim.GetVariantSets().AddVariantSet('timeOfDay')vset.AddVariant('day')vset.AddVariant('night')vset.SetVariantSelection('day')withvset.GetVariantEditContext():shader=UsdShade.Shader.Define(stage,matPrim.GetPath().AppendChild('dayShader'))shader.CreateIdAttr('UsdPreviewSurface')shader.CreateInput('diffuseColor',Sdf.ValueTypeNames.Color3f).Set((0.8,0.8,0.6))vset.SetVariantSelection('night')withvset.GetVariantEditContext():shader=UsdShade.Shader.Define(stage,matPrim.GetPath().AppendChild('nightShader'))shader.CreateInput('diffuseColor',Sdf.ValueTypeNames.Color3f).Set((0.1,0.1,0.3))stage.Save()5.应用题（共35分）5.1计算题（10分）某元宇宙演唱会场馆为半径80m的半球，观众席分30层，每层环状平台宽3m，层高2.5m。若每人占位0.4m×0.4m，要求计算最大安全观众数，并评估在Quest3单SoC渲染时，使用HISM+Imposter仅显示最近两层的情况下，GPU实例化缓冲区所需内存。答案：单层周长C=2πr，第k层半径r_k=80−3k，k=1…30单层面积A_k=C×3=6π(80−3k)单层人数N_k=floor(A_k/0.16)=floor(37.5π(80−3k))总N=ΣN_k=37.5πΣ(80−3k)=37.5π(80×30−3×30×31/2)=37.5π×615≈72521人最近两层k=1,2，N_1+N_2=37.5π(77+74)=37.5π×151≈17787人每实例数据：64byte（矩阵48+自定义16）内存=17787×64≈1.08MB5.2分析题（10分）给定一段UE5的CustomRenderPassHLSL代码，其意图为在屏幕空间计算“曲率边缘光”，但实测出现30fps掉到15fps。请指出三条性能陷阱，并给出优化方案。代码片段：for(inti=0;i<2048;i++){float2sampleUV=ScreenUV+DiskSamples[i]Radius;floatdepth=Texture2DSample(SceneDepth,sampler,sampleUV).r;…}答案：陷阱1：循环次数固定2048，未根据屏幕距离动态调整，导致Overdraw×2048。优化：用早期深度剔除+TileBase，按边缘强度分级采样，降至64~128。陷阱2：SceneDepth采样未使用LOD，全精度采样带宽翻倍。优化：SampleLevel(SceneDepth,sampler,sampleUV,1)。陷阱3：DiskSamples数组未标记为StructuredBuffer，常驻VGPR，占用128KB。优化：改为ByteAddressBuffer，按需解压缩，VGPR降至4KB。5.3综合设计题（15分）设计一个“2025年巴黎虚拟奥运火炬传递”路线，要求：a)全程8km，真实街道1:1复刻，支持Quest3与VisionPro双平台；b)每200m设一个动态观众区，人数≥5000，总计40万；c)火炬火焰为实时流体+Niagara，需保证移动GPU60fps；d)支持全球用户并发100万，延迟<80ms。请给出技术选型、数据流程、性能预算与风险预案。答案：技术选型：场景：CesiumforUnreal+Photogrammetry（5cm精度）→OpenUSD层流，分层烘焙。人群：PCG+MassEntity+ImposterBillboard，Quest3用2K贴图，VisionPr