2025数字媒体技术试题及答案

2025数字媒体技术试题及答案一、单项选择题（每题2分，共20分。每题只有一个正确答案，错选、多选、未选均不得分）1.在H.266/VVC编码标准中，引入的“多变换选择MTS”技术主要解决下列哪一问题A.帧间预测精度不足B.变换系数能量集中度过高C.高频残差能量泄露D.码率控制抖动答案：C解析：MTS通过从DCT2、DST7、DCT8三种基函数中自适应选择，使高频残差能量更集中，减少高频泄露，从而提升压缩效率约0.9%。2.使用WebGL2.0渲染管线时，若顶点着色器输出变量`outvec3color;`与片段着色器输入变量`invec3color;`不匹配，下列哪一项最可能首先触发A.LINK_STATUS返回0B.INVALID_OPERATION在drawElements时抛出C.帧缓冲产生GL_INVALID_FRAMEBUFFER_OPERATIOND.属性槽位索引越界答案：A解析：GLSL程序链接阶段会严格检查接口匹配，变量名、类型、插值限定符不一致将直接导致链接失败，LINK_STATUS为0。3.在Unity2023.2的URP渲染管线中，使用ScreenSpaceReflection（SSR）时，若需要支持半透明材质反射，应优先开启A.TransparentReceiveSSRB.HighQualityLineRenderingC.ClusteredDeferredD.AdaptiveProbeVolume答案：A解析：URP14.x在Forward+路径下为半透明物体新增“ReceiveSSR”开关，开启后会在半分辨率SSRpass中单独收集透明表面深度，再与不透明反射合并。4.某数字孪生场景采用1:1BIM模型，在Web端基于Three.js加载，模型总面数1200万，纹理贴图2.3GB，首次打开平均耗时38s，下列优化策略中ROI最高的是A.将纹理全部转为KTX2+BasisUniversal，并启用meshopt压缩B.使用WebAssembly多线程解码DracoC.将BIM构件实例化绘制，合并相同材质D.启用HTTP/3与服务器推送答案：A解析：纹理带宽占整体下载量90%以上，KTX2+Basis可将贴图压缩至原大小12%，同时减少GPU解压缩开销，实测首屏时间降至9s，ROI显著高于其余选项。5.在基于NeRF的实时渲染方案InstantNGP中，若哈希网格分辨率从19³提高到25³，训练时间约增加A.15%B.35%C.60%D.110%答案：B解析：哈希表查询复杂度与网格分辨率呈次线性关系，但25³带来约1.95倍哈希冲突概率下降，CUDAkernel需更多线程块，实测训练时间从4min20s增至5min51s，增幅35%。6.使用FFmpeg6.0将HDR10视频转码为SDR直播流时，若需保持色准ΔE2000<2，应优先选用A.zscale=range=full:colorspace=bt709B.haldclut+3DLUT33³C.libplacebo色调映射+BT.2390曲线D.tonemap=clip答案：C解析：libplacebo内置BT.2390EETF，支持元数据动态峰值亮度，可将ΔE2000均值控制在1.3，优于固定3DLUT与简单clip。7.在UnrealEngine5.3的Nanite虚拟几何系统中，若集群（cluster）的误差阈值设为2/1000，则当摄像机距离物体中心50m、屏幕分辨率4K时，集群最大可容忍世界空间误差为A.0.02cmB.0.2cmC.2cmD.20cm答案：B解析：Nanite误差=阈值×距离×tan(fov/2)×2/屏幕高，代入4K16:9fov=90°，计算得0.002×50×1×2/2160≈0.002m=0.2cm。8.在WebXRAR会话中，若需将虚拟物体锚定在真实桌面，且支持遮挡，需调用A.requestHitTestSourceB.requestDepthSensingC.requestPersistentAnchorD.requestLightProbe答案：B解析：WebXRDepthSensingAPI提供每帧CPU可读深度图，可在WebGL片段着色器中做深度测试，实现真实遮挡。9.使用StableDiffusionXL生成1024×1024图像，若采用DPM++2MKarras采样20步，显存占用峰值约A.3.2GBB.5.1GBC.7.8GBD.10.4GB答案：C解析：SDXLbase模型权重6.94GB，激活值+UNet中间特征约0.9GB，vaedecoder0.3GB，总计峰值7.8GB。10.在数字水印鲁棒性测试中，若StirmarkBenchmark对图像进行“RandomBend”攻击，其几何变换模型属于A.全局仿射B.局部双线性C.分块DCT抖动D.随机薄板样条TPS答案：D解析：RandomBend采用随机控制点的薄板样条，产生平滑非刚性扭曲，常用于评估水印抗几何攻击能力。二、多项选择题（每题3分，共15分。每题有两个或以上正确答案，多选、漏选、错选均不得分）11.下列哪些技术可有效降低基于NeRF的体积视频云端串流码率A.在哈希编码层应用8bit量化B.采用时空一致性网格剪枝C.使用H.266/VVC编码密度场视频D.将MLP权重替换为稀疏张量答案：A、B、D解析：8bit量化减少网络权重体积4×；时空剪枝可剔除静态空区域90%哈希条目；稀疏张量如TensoRFVM进一步压缩；而密度场视频直接编码会因噪声导致码率爆炸。12.在UnityDOTS1.0中，下列关于Entities.Graphics的表述正确的是A.支持GPUInstancing与SRPBatcher同时生效B.使用BatchRendererGroup实现零主线程绘制调用C.对LODGroup组件需手动迁移为LODGroupV2D.HybridRendererV2已被官方标记为废弃答案：B、C、D解析：Entities.Graphics基于BatchRendererGroup，完全剔除GameObject层；LODGroupV2为纯ECS组件；HybridRendererV2于2022.3起废弃；但GPUInstancing与SRPBatcher互斥，不可同时启用。13.关于OpenUSD（UniversalSceneDescription）Composition机制，下列说法正确的是A.LayerStack支持时间偏移（timeCodeOffset）B.VariantSet可在prim级别切换拓扑结构C.ListOp操作可表达“添加”与“删除”引用D.Payload惰性加载需配合UsdStage::LoadSet答案：B、C、D解析：VariantSet可替换子树；ListOp支持add/delete/append；Payload懒加载通过UsdStage::LoadSet控制；时间偏移在LayerStack中不支持，仅在ClipAPI中提供。14.在WebGPU标准中，下列限制与纹理采样有关的是A.maxSampledTexturesPerShaderStageB.maxTextureArrayLayersC.maxBindingsPerBindGroupD.maxVertexAttributes答案：A、B解析：maxSampledTexturesPerShaderStage限制可采样纹理数；maxTextureArrayLayers限制数组纹理层数；后两者分别属于绑定模型与顶点布局，与采样无关。15.在基于SLAM的AR眼镜中，造成“漂移”的常见原因包括A.IMU温度零偏变化B.特征点深度不连续C.RollingShutter畸变D.光源闪烁导致特征匹配失败答案：A、B、C、D解析：IMU温漂积分后位姿发散；深度跳变破坏BA一致性；RollingShutter在高速运动产生非线性畸变；光源频闪导致跟踪丢失，均会引发漂移。三、填空题（每空2分，共20分）16.在HDRP16.x中，启用“RayTracing”后，ShaderGraph中用于采样屏幕空间全局光照的节点名称是________。答案：ScreenSpaceGlobalIllumination解析：该节点在RayTracing激活时内部调用SSGIRTpass，返回间接光辐照度。17.使用FFmpeg的filter_complex命令将360°equirectangular视频转为立方体交叉格式，核心滤镜名称是________。答案：v360解析：v360=input=equirect:output=c3x2支持立方体交叉、条形等多种投影。18.在UnrealEngine5的MetaHuman毛发渲染中，控制毛鳞片各向异性高光的参数是________。答案：CuticleTilt解析：CutileTilt定义毛鳞片倾斜角，直接影响次表面散射瓣偏移，默认0.8°。19.若WebAssembly的内存页大小为64KiB，则实例化时声明initial:256对应的内存容量为________MiB。答案：16解析：256×64KiB=16MiB。20.在OpenXR中，用于查询手部追踪关节半径的结构体字段是________。答案：radius解析：XrHandJointLocationEXT包含radius，单位米，用于碰撞检测与抓取。21.在Blender4.0的GeometryNodes中，实现“将网格边缘挤出并沿法向缩放”应使用节点________。答案：ExtrudeMesh解析：ExtrudeMesh节点支持边、面、点模式，并内置OffsetScale与IndividualOrigins选项。22.若某视频采用AV1MainProfile，Level6.3，则其最大可支持分辨率为________。答案：8192×4320@60fps解析：Level6.3定义最大亮度采样率133693200样本/秒，对应8K@60fps。23.在Three.js中，调用________方法可在运行时更新InstancedMesh的每实例矩阵而不引起整包上传。答案：setMatrixAt解析：setMatrixAt仅修改缓存区局部数据，需手动标记needsUpdate=true后，在渲染前统一上传GPU子区域。24.在数字水印DCT算法中，常用的感知模型基于________变换的对比敏感度函数CSF。答案：DCT解析：Watson模型基于DCTCSF，量化步长随频率与亮度掩蔽自适应。25.在UnityShader中，声明纹理数组的全局变量语法为________。答案：Texture2DArray_MyArray;解析：HLSL语法，Texture2DArray类型对应Unity的Texture2DArray资源。四、判断题（每题1分，共10分。正确打“√”，错误打“×”）26.WebCodecsAPI支持对HEVCMain10硬件解码。答案：√解析：Chrome114起在WindowsDXGI及macOSVideoToolbox后端已支持HEVC10bit。27.在UnrealEngine5中，Nanite网格可参与GPUScene的Lightmap烘焙。答案：×解析：Nanite目前仅支持Lumen实时全局光照，不支持传统CPULightmap烘焙。28.使用WebGL1.0扩展OES_texture_float可在移动端直接渲染32bit浮点纹理到帧缓冲。答案：×解析：OES_texture_float仅支持采样，需额外EXT_color_buffer_float才允许作为FBO附件。29.在StableDiffusion中，ClassifierFreeGuidance值越大，生成图像越偏离训练集分布。答案：√解析：CFG>15时，提示词权重过度放大，易生成训练集罕见组合，导致失真。30.在OpenUSD中，Layer的“muted”属性为true时，该层仍参与弱引用路径解析。答案：×解析：muted层被完全忽略，不参与合成，路径解析亦不可达。31.在WebGPU中，StorageTexture与SampledTexture可绑定到同一bindgroup的不同槽位。答案：√解析：只要shaderstage与visiblity不冲突，且格式支持Storage，即可共存。32.使用FFmpeg的libx265编码时，参数–tunessim会关闭SAO滤波。答案：√解析：tune=ssim为保持边缘精度，默认关闭SAO，避免模糊。33.在UnityECS中，SystemGroup的UpdateOrder由[UpdateBefore]与[UpdateAfter]共同决定，与命名空间无关。答案：√解析：顺序仅依赖属性标签，与脚本所处命名空间、文件夹无关。34.在Three.js的WebXRManager中，setReferenceSpaceType(‘unbounded’)适用于室内AR场景。答案：×解析：unbounded用于户外大尺度AR，室内应选‘local’或‘localfloor’。35.在HDRP的PathTracing中，启用“MultipleImportanceSampling”会降低玻璃材质方差。答案：√解析：MIS联合BRDF与光源采样，对高光折射场景显著降低噪点。五、简答题（每题8分，共24分）36.描述如何在Web端实现基于WebCodecs的低延迟直播播放器，并给出关键代码片段与延迟数据。答案：1)建立WebSocket传输AnnexBH.264流；2)使用FetchReadableStream获取字节，送入MediaSource的SourceBuffer，但MSE延迟>700ms；3)改用WebCodecs：```javascriptconstinit={output:frame=>{ctx.drawImage(frame,0,0);frame.close();},error:e=>console.error(e)};constdecoder=newVideoDecoder(init);decoder.configure({codec:'avc1.42E01F',hardwareAcceleration:'preferhardware',optimizeForLatency:true});ws.onmessage=e=>{constchunk=newEncodedVideoChunk({type:e.data.isKey?'key':'delta',timestamp:e.data.pts,data:e.data.nal});decoder.decode(chunk);};```实测Chrome122下，端到端延迟稳定在92ms，相比MSE降低8倍。解析：WebCodecs绕过demux/remux，直接喂入解码器，配合`optimizeForLatency`关闭帧重排，解码线程与渲染线程共享GPU纹理，零拷贝至Canvas，延迟显著优于MSE。37.说明在UnrealEngine5中如何利用WorldPartition与DataLayers实现“超大开放世界”的流式更新，并给出蓝图与C++混合方案。答案：1)开启WorldPartition，将关卡自动划分成256m×256m单元格；2)创建DataLayers：DL_Terrain、DL_Buildings、DL_Props；3)在编辑器中按层分级加载：蓝图调用`UWorldPartitionEditorSubsystem::LoadDataLayer(DL_Terrain)`；4)运行时C++层通过`FWorldPartitionRuntimeCell::Load()`异步加载玩家周围3×3区域，使用`FStreamableDelegate`回调通知蓝图；5)服务器侧仅加载DL_Terrain与DL_Buildings，客户端按需加载DL_Props，节省40%内存；6)当玩家进入飞行载具，切换加载半径从2000m到5000m，蓝图节点`SetLoadingRange`动态调整。解析：WorldPartition以空间哈希管理单元，DataLayers提供语义切分，两者结合实现“层×空间”二维流送，支持多人游戏不同视距需求，且无需手动分割子关卡。38.给出一种在UnityDOTS1.0中实现“百万级粒子流体模拟”的完整方案，包括数据结构、求解器、渲染合批与性能指标。答案：1)数据结构：采用SOA，定义`Position`、`Velocity`、`Density`、`Pressure`四个`NativeArray<float3>`，粒子数1048576；2)空间划分：使用`NativeMultiHashMap<int,uint>`构建均匀网格，格子边长h=0.8smoothingradius，GPU端用`ComputeBuffer`同步；3)求解器：双缓冲并行SPH，分三pass：a.密度计算：GPUDispatch1024线程组，每组1024线程，利用`IJobParallelForBatch`合并；b.压力梯度：采用对称核，避免双重遍历；c.粘性+预测校正积分，时间步自适应CFL=0.4；4)渲染：使用`BatchRendererGroup`+`GraphicsBuffer`实例化，每实例仅存储`float3position`与`floatscale`，材质为URPSimpleParticleUnlit，GPUInstancing一次绘制；5)性能：AppleM2Max上稳定65fps，CPU主线程0.8ms，GPU12ms，内存总量238MB，带宽节省75%。解析：SOA+GPU双缓冲消除CPUGPU往返；BatchRendererGroup绕过GameObject，实现零主线程开销；均匀网格GPU构建，避免CPUO(n²)瓶颈。六、综合应用题（共31分）39.（15分）某数字人直播系统需实现“4K@60fps虚拟主播+实时面部驱动+弹幕互动”，给定硬件：RTX408016GB，i713700K，32GBRAM。请设计完整技术栈，并回答：a)面部驱动延迟≤80ms的pipeline；b)4K合成输出CPU占用≤15%；c)弹幕触发3D道具的ECS架构。答案：a)Pipeline：摄像头1080p@60fps，DirectShow捕获→TensorRT加速的MediaPipeFaceMeshGPU后端，推理步长1帧，耗时12ms；面部blendshape系数通过ZeroMQ推送到UnrealEngine5.3，使用LiveLinkFace，帧率匹配60Hz，网络帧内传输<4ms；UE5ControlRig后处理骨骼解算，GPUSkinCache开启，耗时18ms；GPU管线端到端延迟=12+4+18+6（帧间隔）=40ms，满足<80ms。b)合成输出：采用NVENCH.265双编码，主码流4K@60fps25Mb/s，副码流1080p6Mb/s；使用UE5的nDisplay+SyncCard，主线程仅负责Present，GPU完成合成，CPU占用实测12%。c)ECS架构：弹幕网关：Go服务解析B站WebSocket，转JSON→Kafka；UnityDOTS端：KafkaConsumerJob将消息写入`NativeQueue<ChatMessage>`；System顺序：`ChatSpawnSystem`→`PropLifetimeSystem`→`VFXSpawnSystem`；3D道具为实体，含`PropComponent{emojiIndex,life}`，GPUInstancing渲染，Burst编译后1.2ms处理1万条弹幕。解析：TensorRTGPU推理+ZeroMQ零拷贝+NVENC硬编，保证低延迟；DOTS+GPUInstancing实现高并发弹幕道具，满足性能需求。40.（16分）阅读下列伪代码，回答问题。```cpp//基于SDF的屏幕空间折射float3sdf=tex2D(_SDFTex,uv);float3normal=tex2D(_NormalTex,uv);floateta=1.33;//水float3R=refract(V,normal,1/eta);f