2025年元宇宙虚拟现实游戏引擎培训试卷附答案

2025年元宇宙虚拟现实游戏引擎培训试卷附答案一、单项选择题（每题2分，共30分。每题只有一个正确答案，请将正确选项字母填在括号内）1.在Unity2022LTS中，用于实现VR手部追踪交互的核心模块是（）A.XRInteractionToolkit2.3B.OpenVR1.0C.SteamVRPluginv1.2D.OculusAvatarsSDK答案：A2.UnrealEngine5.3的OpenXR插件中，控制VR渲染帧率上限的C++变量为（）A.FXRRenderBridge::MaxRenderLatencyB.FOpenXRHMD::RequestedRefreshRateC.FSteamVRHMD::FrameTimingD.UHeadMountedDisplayFunctionLibrary::SetSpectatorScreenMode答案：B3.当使用MetaQuest3进行InsideOut定位时，下列哪种追踪模式对光照变化鲁棒性最高（）A.IRPassiveMarkerB.SLAMwithDepthFusionC.ConstellationIRLEDD.SteamVRLighthouse2.0答案：B4.在WebXR标准中，获取VR会话所需的navigator方法为（）A.navigator.xr.requestDeviceB.navigator.xr.requestSessionC.navigator.getVRDisplaysD.window.openXR.requestReferenceSpace答案：B5.下列哪项不是Vulkan图形API在VR渲染中的优势（）A.多线程命令缓冲生成B.显式控制GPU内存屏障C.自动回退到DirectX11D.低延迟多视图渲染答案：C6.在Unity的UniversalRenderPipeline中，开启SinglePassInstanced后，Shader中需使用的宏是（）A.UNITY_SINGLE_PASS_STEREOB.UNITY_STEREO_INSTANCINGC.UNITY_SETUP_STEREO_EYE_INDEX_POST_VERTEXD.UNITY_DECLARE_SCREENSPACE_TEXTURE答案：C7.若要在UnrealEngine中实现120Hz固定帧率，需在DefaultEngine.ini中设置（）A.bSmoothFrameRate=FalseB.t.MaxFPS=120C.vr.PixelDensity=1.0D.r.VSync=0答案：B8.在OpenXR中，用于描述6DOF空间姿态的结构体是（）A.XrVector3fB.XrQuaternionfC.XrPosefD.XrSpaceLocation答案：C9.当使用手部追踪时，MetaQuest系列设备对手掌置信度低于多少会自动回退到控制器（）A.0.1B.0.25C.0.5D.0.8答案：B10.在Unity中，使用XRHandsPackage获取关节数据时，关节IDThumbProximal对应的枚举值是（）A.0B.3C.5D.8答案：B11.下列哪项技术最能减少VR中的眩晕（）A.动态模糊B.固定渲染管线C.低持久性显示D.双缓冲答案：C12.在UnrealEngine5中，使用Nanite导入高模时，每簇最大三角形数限制为（）A.64B.128C.256D.512答案：B13.当使用SteamVR的TrackedDevicePose时，设备编号为“1”通常代表（）A.HMDB.左手控制器C.右手控制器D.基站答案：B14.在WebXR中，referenceSpace为“localfloor”时，Y=0平面对应（）A.头显初始位置B.地面高度C.安全区中心D.传感器校准点答案：B15.在Unity中，使用XROrigin组件时，TrackingOriginMode为Floor时，相机高度偏移由哪个属性决定（）A.CameraYOffsetB.OriginHeightC.FloorOffsetD.TrackingSpace答案：A二、多项选择题（每题3分，共30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）16.下列哪些属于OpenXR扩展XR_EXT_hand_tracking提供的功能（）A.关节旋转B.关节速度C.手部网格D.触觉反馈答案：A、B、C17.在Unity的Addressables系统中，为了将大型VR场景分包到Quest设备，可采用的策略有（）A.UseAssetBundleB.UseContentCatalogC.UseLZ4CompressionD.UseScriptableBuildPipeline答案：B、C、D18.关于UnrealEngine的VRTemplate，下列说法正确的是（）A.默认使用OpenXRB.支持MotionControllerComponentC.默认启用NaniteD.包含Teleportlocomotion答案：A、B、D19.在Vulkan多视图渲染中，正确的描述有（）A.一个RenderPass可含多个ViewMaskB.ViewIndex在FragmentShader中可用C.需要VK_KHR_multiview扩展D.每个View必须有独立CommandBuffer答案：A、B、C20.下列哪些措施可降低VR应用的MotiontoPhoton延迟（）A.启用PhaseSyncB.使用LateLatchingC.关闭ASWD.使用FrontBufferRendering答案：A、B、D21.在MetaQuest开发中，关于Guardian系统的API，下列说法正确的是（）A.可查询边界顶点B.可设置边界颜色C.可禁用GuardianD.可监听用户越界事件答案：A、D22.关于Unity的InputSystemXR模块，下列绑定路径有效的是（）A.<XRController>{LeftHand}/devicePositionB.<XRHMD>/centerEyePositionC.<Hand>/thumbTipD.<XRController>{RightHand}/trigger答案：A、B、D23.在WebXR中，下列哪些会话模式支持沉浸式VR呈现（）A.inlineB.immersivevrC.immersivearD.domoverlay答案：B、C24.使用UnrealEngine的PixelStreaming在VR中运行时，需要满足（）A.启用WebRTCB.关闭NaniteC.使用H.264编码D.关闭ForwardShading答案：A、C25.在Unity中，使用XRPluginManagement同时加载Oculus与OpenXRProvider时，可能导致的冲突有（）A.重复帧预测B.手部追踪数据覆盖C.渲染线程崩溃D.输入系统重复注册答案：A、B、D三、填空题（每空2分，共20分）26.在Unity2022.3中，XRInteractionToolkit的TeleportationProvider组件必须实现的接口是__________________________________。答案：ITeleportationProvider27.UnrealEngine5.3的OpenXR插件中，设置HMD渲染分辨率的控制台命令为__________________________________。答案：vr.PixelDensity28.Vulkan扩展中，启用多视图渲染需要在创建RenderPass时设置结构体__________________________________的viewMask字段。答案：VkRenderPassMultiviewCreateInfo29.在MetaQuest的VRC要求中，应用退出按钮必须在__________________________________秒内响应。答案：330.WebXR中，获取输入源姿态的异步方法是__________________________________。答案：inputSource.getPose()31.Unity的XROrigin组件中，将TrackingOriginMode切换为Device时，相机高度由__________________________________属性决定。答案：CameraYOffset32.OpenXR的结构体XrActionStateBoolean中，表示当前状态的字段名为__________________________________。答案：currentState33.在UnrealEngine中，使用SteamVRInputSystem时，绑定动作的配置文件扩展名为__________________________________。答案：json34.当使用Unity的SinglePassInstanced时，Shader中采样屏幕空间阴影需使用宏__________________________________。答案：UNITY_DECLARE_SCREENSPACE_SHADOWMAP35.MetaQuest3的GPU为__________________________________架构。答案：Adreno740四、简答题（每题10分，共30分）36.简述在Unity2022LTS中，使用XRInteractionToolkit2.3实现“抓取—投掷”交互的完整流程，包括必要的组件、脚本接口及事件顺序。答案：1)在VRCameraRig下添加XROrigin；2)为左右手Controller添加XRController组件，设置ControllerNode为Left/RightHand；3)为手柄添加XRRayInteractor与XRDirectInteractor，前者用于远距抓取，后者用于近距；4)为可投掷物体添加XRGrabInteractable，并勾选ThrowOnDetach；5)在XRController的SelectAction引用XRIDefaultInputActions的Select；6)当用户按下Grip键，XRDirectInteractor检测碰撞，触发SelectEnter事件；7)XRGrabInteractable将刚体isKinematic设为true，并跟随AttachTransform；8)用户松开Grip，SelectExit事件触发，XRGrabInteractable将isKinematic设为false；9)根据AttachTransform的线速度与角速度赋予刚体，实现投掷；10)通过XRController的inputTrackingState获取速度，确保投掷速度真实。37.说明在UnrealEngine5.3中，使用OpenXR插件与MetaQuest3实现手部追踪时，如何获取关节旋转并驱动UE5Mannequin手模，要求写出关键C++代码片段与蓝图节点。答案：1)在Build.cs中添加“OpenXRHandTracking”模块；2)在GameMode的BeginPlay中调用IXRTrackingSystem::Get()>GetMotionControllerComponent()；3)创建FNameHandSource=FName(TEXT("OpenXRHandTracking"));4)通过GetHandJointLocations(EOXRHandType::OXRHand_Left,JointRotations)获取旋转；5)关键代码：for(inti=0;i<26;++i){FQuatJointQuat=JointRotations[i].Orientation;FRotatorJointRot=JointQuat.Rotator();HandSkeletalMesh>SetBoneTransformByName(JointNames[i],FTransform(JointQuat),EBoneSpaces::ComponentSpace);}6)在蓝图中添加“GetHandTrackingJointRotations”节点，输出数组传入ForEachLoop；7)使用“SetBoneRotation”节点，目标为SkeletalMeshComponent，Space选ComponentSpace；8)每帧在EventTick中更新，确保平滑；9)若需缩放，可在SetBoneTransform中加入Location与Scale；10)在ProjectSettings中启用OpenXRHandTracking扩展XR_EXT_hand_tracking。38.描述在WebXR环境下，如何基于immersivevr会话实现一个6DOF乒乓球游戏，包括场景初始化、物理同步、网络对战与性能优化策略，要求给出关键JavaScript代码与说明。答案：1)检测WebXR支持：if(!navigator.xr){alert("WebXRnotavailable");}2)请求会话：constsession=awaitnavigator.xr.requestSession("immersivevr",{requiredFeatures:["localfloor","handtracking"]});3)创建WebGL2.0上下文并设置layer：constglLayer=newXRWebGLLayer(session,gl);session.updateRenderState({baseLayer:glLayer});4)加载球桌与球拍glTF模型，使用glTFLoader将mesh写入GPU；5)物理引擎采用Ammo.js，创建btBoxShape球桌、btSphereShape球，设置restitution=0.9；6)每帧获取viewerpose：constpose=frame.getViewerPose(refSpace);constview=pose.views[0];constprojMat=jectionMatrix;constviewMat=view.transform.inverse.matrix;7)更新球拍位置：constgrip=frame.getPose(inputSource.gripSpace,refSpace);if(grip){racketMatrix=grip.transform.matrix;}8)网络对战使用WebRTCDataChannel，以60Hz发送球与球拍位姿，采用JSON压缩：channel.send(JSON.stringify({t:Date.now(),b:ballMatrix,r:racketMatrix}));9)接收端插值：constα=(nowlastTimestamp)/16.67;mat4.lerp(renderMatrix,prevMatrix,nextMatrix,α);10)性能优化：a.使用OES_vertex_array_object减少绑定；b.球桌纹理采用1024×1024ASTC6×6；c.使用XRSession.requestAnimationFrame回调内联物理步长，固定1/90s；d.开启WebGL多视图扩展OVR_multiview2，一次绘制双眼；e.对远处观众模型采用LOD，低于5°视角时切换为impostor。五、综合应用题（共40分）39.场景：某培训中心需开发一款支持Quest3与PCVR双平台的消防演练应用，要求：a.同一工程输出两个版本，Quest3保持72Hz，PCVR保持90Hz；b.使用同一套交互逻辑，支持手柄与手部追踪无缝切换；c.火焰特效在Quest使用简化Shader，PCVR使用Niagara流体；d.记录用户操作日志并加密上传至HTTPS服务器；e.通过CI/CD在合并请求时自动构建两个版本。请给出完整技术方案，包括：1)项目结构目录与关键配置文件；2)双帧率控制与质量分级策略；3)交互抽象层接口与切换逻辑；4)特效分级与ShaderVariant；5)日志加密与上传实现；6)CI/CD脚本（GitHubActions）。答案：1)项目结构/ConfigDefaultEngine.iniDefaultDeviceProfiles.ini/Source/FireVRFireVRGameMode.cpp/InteractionIInteractionMode.hControllerMode.cppHandMode.cpp/PlatformQuestDeviceProfile.cppPCVRDeviceProfile.cpp/Content/EffectsM_FireMobile.uassetNS_FirePC.uasset/BlueprintsBP_PlayerVR.uasset2)双帧率控制DefaultEngine.ini[/Script/Engine.Engine]bSmoothFrameRate=False[/Script/OculusHMD.OculusHMDRuntimeSettings]bAutoDetectDevice=FalseSystemSplashScreen=(Texture=None)DefaultDeviceProfiles.ini[OculusQuest3DeviceProfile]+CVars=vr.PixelDensity=1.0+CVars=t.MaxFPS=72[WindowsHMDDeviceProfile]+CVars=vr.PixelDensity=1.4+CVars=t.MaxFPS=903)交互抽象层IInteractionMode.hclassIInteractionMode{public:virtualvoidTick(floatDeltaTime)=0;virtualboolGrab(FVectorLocation)=0;virtualvoidRelease(FVectorLinearVelocity)=0;virtualboolIsAvailable()=0;};ControllerMode.cppboolControllerMode::IsAvailable(){returnUHeadMountedDisplayFunctionLibrary::IsDeviceTracking(EControllerHand::Left);}HandMode.cppboolHandMode::IsAvailable(){returnUOpenXRHandTrackingFunctionLibrary::IsHandTrackingEnabled();}在BP_PlayerVR的EventTick中，每1s检测一次，优先使用HandMode，若置信度<0.25则回退到ControllerMode，通过Interface切换，无需重启Pawn。4)特效分级材质M_FireMobile使用/unlit/firemobile.shader，指令数<30，纹理尺寸256×256，采用Additive混合；NiagaraNS_FirePC使用3D噪声与GPU粒子，采样FourierFlowGrid，粒子数上限65536；在FireVRGameMode的BeginPlay中，根据PlatformName切换：if(FPlatformProperties::PlatformName()==TEXT("Android"))SpawnActor<AFireEffectMobile>();elseSpawnActor<AFireEffectPC>();5)日志加密与上传使用OpenSSL1.1.1，AES256GCM，密钥通过PBKDF2从用户UID派生；代码片段：FStringJsonLog=FJsonObjectConverter::UStructToJson(UserLog);TArray<uint8>Plain;FStringToArray(JsonLog,Plain);FEncryptedDataCipher=FEncryption::Encrypt(Plain,Key);TSharedRef<IHttpRequest>Req=FHttpModule::Get().CreateRequest();Req>SetURL("/api/l