山東師范大學《三維數(shù)字化建?！?023-2024學年第一學期期末試卷

學校________________班級____________姓名____________考場____________準考證號學校________________班級____________姓名____________考場____________準考證號…………密…………封…………線…………內(nèi)…………不…………要…………答…………題…………第1頁，共3頁山東師范大學《三維數(shù)字化建?！?/p>

2023-2024學年第一學期期末試卷題號一二三四總分得分批閱人一、單選題（本大題共20個小題，每小題1分，共20分．在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的．）1、在創(chuàng)建一個具有動態(tài)效果的布料模型時，如飄動的旗幟，以下哪種方法能夠模擬出真實的物理運動？（）A.動力學模擬B.關鍵幀動畫C.路徑動畫D.表達式動畫2、在三維建模過程中，如果需要將一個高分辨率的模型轉換為低分辨率的模型，同時盡量保持其主要形狀和特征，以下哪種技術或工具是常用的？（）A.手動重新建模，簡化細節(jié)B.模型細分算法，增加多邊形數(shù)量C.模型簡化算法，減少多邊形數(shù)量D.直接降低模型的顯示精度，不改變實際結構3、對于一個需要進行實時渲染的三維游戲場景，假設要在保證視覺效果的前提下優(yōu)化性能。在模型的多邊形數(shù)量和紋理大小的控制方面，以下哪個策略可能是最為有效的？（）A.不控制多邊形數(shù)量和紋理大小，追求最高的視覺質量B.根據(jù)游戲場景的重要性和距離攝像機的遠近，動態(tài)調(diào)整模型的多邊形數(shù)量和紋理大小，對于遠處或不重要的物體降低細節(jié)，減少資源消耗，而對于近處和關鍵物體保持較高的質量，在視覺效果和性能之間取得平衡，是實現(xiàn)實時渲染優(yōu)化的有效策略C.統(tǒng)一降低所有模型的多邊形數(shù)量和紋理大小，不考慮場景的差異D.只增加多邊形數(shù)量和紋理大小，不考慮性能影響4、在三維建模的輸出格式選擇上，需要考慮不同應用場景的需求。如果您的模型將用于游戲開發(fā)、虛擬現(xiàn)實和3D打印等多種用途，以下哪種輸出格式能夠最大程度地滿足這些不同的要求？（）A.OBJ格式，廣泛支持且易于導入到各種軟件中，但可能會丟失一些材質和動畫信息B.FBX格式，包含豐富的模型、材質和動畫數(shù)據(jù)，在多個行業(yè)中通用C.STL格式，專門用于3D打印，對幾何形狀的描述精確但不支持材質和動畫D.GLTF格式，一種新興的高效、輕量級格式，適用于Web和實時渲染5、對于一個需要進行實時渲染的三維場景，如虛擬現(xiàn)實體驗，以下哪種圖形API能夠提供更好的性能？（）A.DirectX11B.DirectX12C.OpenGLD.以上API性能相似6、在為一個室內(nèi)場景設置材質時，若要體現(xiàn)地面的反光效果，以下哪種材質屬性需要調(diào)整？（）A.光澤度B.反射率C.折射度D.凹凸度7、在為三維模型創(chuàng)建材質時，若要模擬金屬的生銹效果，需要調(diào)整哪些參數(shù)？（）A.顏色變化和粗糙度B.反射率和光澤度C.透明度和折射率D.以上都不是8、當需要在模型表面添加精細的文字或圖案時，以下哪種技術能夠實現(xiàn)高質量的效果？（）A.投影繪制B.UV展開后繪制C.直接在模型表面繪制D.以上都不是9、在三維建模中，關于多邊形建模（PolygonModeling）的特點和應用范圍，以下描述不準確的是（）A.多邊形建模是一種常見的三維建模技術，通過創(chuàng)建和編輯多邊形面來構建模型。它適用于各種類型的模型，從簡單的幾何形狀到復雜的生物和機械結構B.多邊形建模具有很高的靈活性，建模師可以直接操作頂點、邊和面，對模型進行精細的調(diào)整和修改C.在游戲開發(fā)、動畫制作和虛擬現(xiàn)實等領域，多邊形建模被廣泛應用，因為它能夠在保證一定細節(jié)的同時，有效地控制模型的面數(shù)，以滿足實時渲染的性能要求D.多邊形建模只能用于創(chuàng)建低精度的模型，對于需要高精度和光滑表面的模型，如汽車外殼和珠寶設計，它就不適用了10、使用3D建模軟件進行建模時，若要對模型進行平滑處理，以下哪種方法效果較好？（）A.細分曲面B.網(wǎng)格平滑C.倒角D.以上都是11、對于一個需要進行實時交互的虛擬場景，以下哪種技術能夠提高模型的響應速度和流暢度？（）A.模型簡化B.LOD技術C.緩存技術D.以上都是12、對于三維建模中的粒子系統(tǒng)，以下關于其在創(chuàng)建特效（如火焰、煙霧、雨雪等）方面的應用和原理的描述，哪一項是正確的？（）A.粒子系統(tǒng)通過生成大量的微小粒子，并為它們設置運動、形狀、顏色等屬性，來模擬各種自然和人為的特效。粒子的行為可以受到力、重力、碰撞等物理因素的影響，從而呈現(xiàn)出逼真的動態(tài)效果。粒子系統(tǒng)在游戲、動畫和影視中廣泛用于創(chuàng)建各種視覺特效，但需要合理設置參數(shù)以控制效果的真實性和性能消耗B.粒子系統(tǒng)是一種過時的特效技術，已經(jīng)被更先進的技術所取代C.粒子系統(tǒng)的創(chuàng)建和參數(shù)設置非常簡單，不需要任何經(jīng)驗和技巧D.粒子系統(tǒng)只能用于創(chuàng)建簡單的特效，對于復雜的特效效果無法實現(xiàn)13、關于三維建模中的拓撲結構（Topology）優(yōu)化，以下說法錯誤的是：（）A.拓撲結構是指模型表面的多邊形網(wǎng)格的連接方式和分布B.優(yōu)化拓撲結構可以提高模型在變形、動畫和細分表面時的性能，減少扭曲和拉伸C.可以通過手動編輯多邊形、使用拓撲工具或重新拓撲的方法來優(yōu)化模型的拓撲結構D.拓撲結構優(yōu)化只在模型需要進行動畫制作時才有必要，對于靜態(tài)模型無關緊要14、在三維建模中，當需要創(chuàng)建一個具有復雜拓撲結構的物體，例如人體肌肉，以下哪種工具可以幫助優(yōu)化拓撲？（）A.拓撲工具B.重新布線工具C.自動拓撲功能D.以上都是15、對于一個需要在低配置設備上運行的三維應用，以下哪種優(yōu)化方法能夠最大程度地降低性能開銷？（）A.減少材質復雜度B.降低場景復雜度C.優(yōu)化渲染算法D.以上方法效果相同16、在三維建模的渲染過程中，關于光線追蹤和光柵化渲染技術的優(yōu)劣比較，以下哪種描述是全面的？（）A.光線追蹤能夠模擬真實的光線傳播和反射，生成極其逼真的圖像，但計算量巨大，渲染速度慢；光柵化渲染則速度快，適用于實時渲染，但在處理復雜的光照和反射效果時表現(xiàn)不佳。在實際應用中，通常根據(jù)對畫質和渲染速度的要求來選擇合適的技術，或者結合使用以達到平衡B.光線追蹤是未來的發(fā)展趨勢，光柵化渲染已經(jīng)過時，應該被淘汰C.光線追蹤和光柵化渲染技術各有優(yōu)缺點，但由于光線追蹤的計算成本過高，目前在實際應用中光柵化渲染仍然是主流D.光線追蹤和光柵化渲染技術都非常復雜，難以掌握，對于普通的三維建模愛好者來說不實用17、對于三維建模中的拓撲結構優(yōu)化，以下關于其重要性和方法的描述，哪一項是準確的？（）A.拓撲結構優(yōu)化對模型的外觀和性能影響不大，不需要特別關注B.拓撲結構優(yōu)化對于模型的動畫效果、多邊形數(shù)量控制、紋理映射以及后續(xù)的修改和編輯都具有重要意義。常見的方法包括重新布線、簡化多邊形、合并頂點等，以創(chuàng)建一個更加合理和高效的網(wǎng)格結構，在保證模型質量的前提下減少資源消耗，提高工作效率和渲染性能C.拓撲結構優(yōu)化是一個自動完成的過程，不需要建模人員進行干預和調(diào)整D.拓撲結構優(yōu)化只適用于高精度的模型，對于低精度模型沒有必要進行18、在探討三維建模中的逆向工程技術時，以下關于其工作原理和應用場景的描述，哪一項是正確的？（）A.逆向工程是通過對現(xiàn)有實物進行測量和分析，獲取其形狀和結構信息，然后創(chuàng)建相應的三維模型。它通常使用三維掃描設備獲取物體表面的數(shù)據(jù)點，再通過軟件進行數(shù)據(jù)處理和建模。逆向工程在產(chǎn)品設計、文物保護、模具制造等領域有廣泛應用，能夠幫助快速復制現(xiàn)有產(chǎn)品、修復損壞的文物、改進產(chǎn)品設計等，但也面臨數(shù)據(jù)誤差、模型重建難度等挑戰(zhàn)B.逆向工程技術是一種非法的技術，不應該被應用在正規(guī)的三維建模項目中C.逆向工程技術只能用于復制現(xiàn)有的物體，無法進行任何創(chuàng)新和改進D.逆向工程技術雖然能夠獲取物體的形狀信息，但無法準確還原物體的材質和紋理19、關于三維建模中的角色表情捕捉技術，假設要為一個動畫電影創(chuàng)建非常細膩和逼真的角色表情。在表情捕捉設備和數(shù)據(jù)處理方法的選擇上，以下哪個方面是需要重點關注的？（）A.選擇低成本但精度較低的表情捕捉設備，不注重數(shù)據(jù)質量B.考慮使用高精度、多參數(shù)的表情捕捉設備，如基于深度學習的面部捕捉系統(tǒng)，能夠捕捉到細微的肌肉運動和表情變化，并采用先進的數(shù)據(jù)處理算法進行清洗、優(yōu)化和映射到角色模型上，以實現(xiàn)極其細膩和逼真的角色表情，提升動畫電影的情感表現(xiàn)力C.不使用表情捕捉技術，完全依靠手工繪制表情D.隨機選擇表情捕捉設備和數(shù)據(jù)處理方法，不考慮其適用性20、在三維建模軟件中，如果要為一個室內(nèi)場景創(chuàng)建逼真的材質效果，例如木質地板的紋理和光澤。以下哪種材質屬性的設置對于實現(xiàn)真實感最為關鍵？（）A.顏色和色調(diào)，決定材質的基本外觀B.反射率和折射率，影響光線的反射和折射C.粗糙度和光滑度，決定表面的光澤程度D.透明度和半透明度，控制光線的穿透二、簡答題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）分析在三維建模中，如何表現(xiàn)火焰和爆炸的特效，包括形狀、顏色和動態(tài)變化。2、（本題5分）解釋在場景建模中，如何表現(xiàn)不同天氣條件下的沙漠景觀，如沙塵暴和晴朗的沙漠。3、（本題5分）詳細闡述在進行三維模型的骨骼綁定和動畫制作時，如何處理多關節(jié)物體的運動和約束關系。4、（本題5分）說明在生物建模中，如何表現(xiàn)生物的孵化和成長過程，例如小雞的孵化和幼崽的成長。5、（本題5分）說明在生物建模中，如何表現(xiàn)生物的群居和社交行為，例如螞蟻的隊列和蜜蜂的蜂巢。三、操作題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）在3dsMax中，制作一個室內(nèi)客廳場景，包含家具、燈具和裝飾物品，設置合理的燈光和材質。2、（本題5分）運用Rhino3D，構建一個飛機發(fā)動機的模型，要求精確的內(nèi)部結構和外部形狀。3、（本題5分）運用Blender，構建一個逼真的動物角色模型，如獅子，需展現(xiàn)出細膩的毛發(fā)和生動的表情。4、（本題5分）運用Modo，構建一個古代皇宮的模型，包括宮殿、花園和走廊。5、（本題5分）使用3dsMax，制作一個中式書房的場景模型，包含書桌、書柜和字畫，設置古典的燈光。四、論述題（本大題共3個小題，共30分)1、（本題10分）深入探討三維建模中的角色表情建模技術，包括面部肌肉的模擬、表情捕捉數(shù)據(jù)的應用和表情變形的控制。分析如何創(chuàng)建逼真的角色表情以傳達情感和故事，解釋表情建模在動畫電影、游戲角色互動和虛擬角色交流中的重要性，舉例說明相關的技術實現(xiàn)和藝術創(chuàng)作。2、（本題10分）全面論述在計算機系統(tǒng)開發(fā)中