山东师范大学《三维数字化建模》2023-2024学年第一学期期末试卷

学校________________班级____________姓名____________考场____________准考证号学校________________班级____________姓名____________考场____________准考证号…………密…………封…………线…………内…………不…………要…………答…………题…………第1页，共3页山东师范大学《三维数字化建模》

2023-2024学年第一学期期末试卷题号一二三四总分得分批阅人一、单选题（本大题共20个小题，每小题1分，共20分．在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的．）1、在创建一个具有动态效果的布料模型时，如飘动的旗帜，以下哪种方法能够模拟出真实的物理运动？（）A.动力学模拟B.关键帧动画C.路径动画D.表达式动画2、在三维建模过程中，如果需要将一个高分辨率的模型转换为低分辨率的模型，同时尽量保持其主要形状和特征，以下哪种技术或工具是常用的？（）A.手动重新建模，简化细节B.模型细分算法，增加多边形数量C.模型简化算法，减少多边形数量D.直接降低模型的显示精度，不改变实际结构3、对于一个需要进行实时渲染的三维游戏场景，假设要在保证视觉效果的前提下优化性能。在模型的多边形数量和纹理大小的控制方面，以下哪个策略可能是最为有效的？（）A.不控制多边形数量和纹理大小，追求最高的视觉质量B.根据游戏场景的重要性和距离摄像机的远近，动态调整模型的多边形数量和纹理大小，对于远处或不重要的物体降低细节，减少资源消耗，而对于近处和关键物体保持较高的质量，在视觉效果和性能之间取得平衡，是实现实时渲染优化的有效策略C.统一降低所有模型的多边形数量和纹理大小，不考虑场景的差异D.只增加多边形数量和纹理大小，不考虑性能影响4、在三维建模的输出格式选择上，需要考虑不同应用场景的需求。如果您的模型将用于游戏开发、虚拟现实和3D打印等多种用途，以下哪种输出格式能够最大程度地满足这些不同的要求？（）A.OBJ格式，广泛支持且易于导入到各种软件中，但可能会丢失一些材质和动画信息B.FBX格式，包含丰富的模型、材质和动画数据，在多个行业中通用C.STL格式，专门用于3D打印，对几何形状的描述精确但不支持材质和动画D.GLTF格式，一种新兴的高效、轻量级格式，适用于Web和实时渲染5、对于一个需要进行实时渲染的三维场景，如虚拟现实体验，以下哪种图形API能够提供更好的性能？（）A.DirectX11B.DirectX12C.OpenGLD.以上API性能相似6、在为一个室内场景设置材质时，若要体现地面的反光效果，以下哪种材质属性需要调整？（）A.光泽度B.反射率C.折射度D.凹凸度7、在为三维模型创建材质时，若要模拟金属的生锈效果，需要调整哪些参数？（）A.颜色变化和粗糙度B.反射率和光泽度C.透明度和折射率D.以上都不是8、当需要在模型表面添加精细的文字或图案时，以下哪种技术能够实现高质量的效果？（）A.投影绘制B.UV展开后绘制C.直接在模型表面绘制D.以上都不是9、在三维建模中，关于多边形建模（PolygonModeling）的特点和应用范围，以下描述不准确的是（）A.多边形建模是一种常见的三维建模技术，通过创建和编辑多边形面来构建模型。它适用于各种类型的模型，从简单的几何形状到复杂的生物和机械结构B.多边形建模具有很高的灵活性，建模师可以直接操作顶点、边和面，对模型进行精细的调整和修改C.在游戏开发、动画制作和虚拟现实等领域，多边形建模被广泛应用，因为它能够在保证一定细节的同时，有效地控制模型的面数，以满足实时渲染的性能要求D.多边形建模只能用于创建低精度的模型，对于需要高精度和光滑表面的模型，如汽车外壳和珠宝设计，它就不适用了10、使用3D建模软件进行建模时，若要对模型进行平滑处理，以下哪种方法效果较好？（）A.细分曲面B.网格平滑C.倒角D.以上都是11、对于一个需要进行实时交互的虚拟场景，以下哪种技术能够提高模型的响应速度和流畅度？（）A.模型简化B.LOD技术C.缓存技术D.以上都是12、对于三维建模中的粒子系统，以下关于其在创建特效（如火焰、烟雾、雨雪等）方面的应用和原理的描述，哪一项是正确的？（）A.粒子系统通过生成大量的微小粒子，并为它们设置运动、形状、颜色等属性，来模拟各种自然和人为的特效。粒子的行为可以受到力、重力、碰撞等物理因素的影响，从而呈现出逼真的动态效果。粒子系统在游戏、动画和影视中广泛用于创建各种视觉特效，但需要合理设置参数以控制效果的真实性和性能消耗B.粒子系统是一种过时的特效技术，已经被更先进的技术所取代C.粒子系统的创建和参数设置非常简单，不需要任何经验和技巧D.粒子系统只能用于创建简单的特效，对于复杂的特效效果无法实现13、关于三维建模中的拓扑结构（Topology）优化，以下说法错误的是：（）A.拓扑结构是指模型表面的多边形网格的连接方式和分布B.优化拓扑结构可以提高模型在变形、动画和细分表面时的性能，减少扭曲和拉伸C.可以通过手动编辑多边形、使用拓扑工具或重新拓扑的方法来优化模型的拓扑结构D.拓扑结构优化只在模型需要进行动画制作时才有必要，对于静态模型无关紧要14、在三维建模中，当需要创建一个具有复杂拓扑结构的物体，例如人体肌肉，以下哪种工具可以帮助优化拓扑？（）A.拓扑工具B.重新布线工具C.自动拓扑功能D.以上都是15、对于一个需要在低配置设备上运行的三维应用，以下哪种优化方法能够最大程度地降低性能开销？（）A.减少材质复杂度B.降低场景复杂度C.优化渲染算法D.以上方法效果相同16、在三维建模的渲染过程中，关于光线追踪和光栅化渲染技术的优劣比较，以下哪种描述是全面的？（）A.光线追踪能够模拟真实的光线传播和反射，生成极其逼真的图像，但计算量巨大，渲染速度慢；光栅化渲染则速度快，适用于实时渲染，但在处理复杂的光照和反射效果时表现不佳。在实际应用中，通常根据对画质和渲染速度的要求来选择合适的技术，或者结合使用以达到平衡B.光线追踪是未来的发展趋势，光栅化渲染已经过时，应该被淘汰C.光线追踪和光栅化渲染技术各有优缺点，但由于光线追踪的计算成本过高，目前在实际应用中光栅化渲染仍然是主流D.光线追踪和光栅化渲染技术都非常复杂，难以掌握，对于普通的三维建模爱好者来说不实用17、对于三维建模中的拓扑结构优化，以下关于其重要性和方法的描述，哪一项是准确的？（）A.拓扑结构优化对模型的外观和性能影响不大，不需要特别关注B.拓扑结构优化对于模型的动画效果、多边形数量控制、纹理映射以及后续的修改和编辑都具有重要意义。常见的方法包括重新布线、简化多边形、合并顶点等，以创建一个更加合理和高效的网格结构，在保证模型质量的前提下减少资源消耗，提高工作效率和渲染性能C.拓扑结构优化是一个自动完成的过程，不需要建模人员进行干预和调整D.拓扑结构优化只适用于高精度的模型，对于低精度模型没有必要进行18、在探讨三维建模中的逆向工程技术时，以下关于其工作原理和应用场景的描述，哪一项是正确的？（）A.逆向工程是通过对现有实物进行测量和分析，获取其形状和结构信息，然后创建相应的三维模型。它通常使用三维扫描设备获取物体表面的数据点，再通过软件进行数据处理和建模。逆向工程在产品设计、文物保护、模具制造等领域有广泛应用，能够帮助快速复制现有产品、修复损坏的文物、改进产品设计等，但也面临数据误差、模型重建难度等挑战B.逆向工程技术是一种非法的技术，不应该被应用在正规的三维建模项目中C.逆向工程技术只能用于复制现有的物体，无法进行任何创新和改进D.逆向工程技术虽然能够获取物体的形状信息，但无法准确还原物体的材质和纹理19、关于三维建模中的角色表情捕捉技术，假设要为一个动画电影创建非常细腻和逼真的角色表情。在表情捕捉设备和数据处理方法的选择上，以下哪个方面是需要重点关注的？（）A.选择低成本但精度较低的表情捕捉设备，不注重数据质量B.考虑使用高精度、多参数的表情捕捉设备，如基于深度学习的面部捕捉系统，能够捕捉到细微的肌肉运动和表情变化，并采用先进的数据处理算法进行清洗、优化和映射到角色模型上，以实现极其细腻和逼真的角色表情，提升动画电影的情感表现力C.不使用表情捕捉技术，完全依靠手工绘制表情D.随机选择表情捕捉设备和数据处理方法，不考虑其适用性20、在三维建模软件中，如果要为一个室内场景创建逼真的材质效果，例如木质地板的纹理和光泽。以下哪种材质属性的设置对于实现真实感最为关键？（）A.颜色和色调，决定材质的基本外观B.反射率和折射率，影响光线的反射和折射C.粗糙度和光滑度，决定表面的光泽程度D.透明度和半透明度，控制光线的穿透二、简答题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）分析在三维建模中，如何表现火焰和爆炸的特效，包括形状、颜色和动态变化。2、（本题5分）解释在场景建模中，如何表现不同天气条件下的沙漠景观，如沙尘暴和晴朗的沙漠。3、（本题5分）详细阐述在进行三维模型的骨骼绑定和动画制作时，如何处理多关节物体的运动和约束关系。4、（本题5分）说明在生物建模中，如何表现生物的孵化和成长过程，例如小鸡的孵化和幼崽的成长。5、（本题5分）说明在生物建模中，如何表现生物的群居和社交行为，例如蚂蚁的队列和蜜蜂的蜂巢。三、操作题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）在3dsMax中，制作一个室内客厅场景，包含家具、灯具和装饰物品，设置合理的灯光和材质。2、（本题5分）运用Rhino3D，构建一个飞机发动机的模型，要求精确的内部结构和外部形状。3、（本题5分）运用Blender，构建一个逼真的动物角色模型，如狮子，需展现出细腻的毛发和生动的表情。4、（本题5分）运用Modo，构建一个古代皇宫的模型，包括宫殿、花园和走廊。5、（本题5分）使用3dsMax，制作一个中式书房的场景模型，包含书桌、书柜和字画，设置古典的灯光。四、论述题（本大题共3个小题，共30分)1、（本题10分）深入探讨三维建模中的角色表情建模技术，包括面部肌肉的模拟、表情捕捉数据的应用和表情变形的控制。分析如何创建逼真的角色表情以传达情感和故事，解释表情建模在动画电影、游戏角色互动和虚拟角色交流中的重要性，举例说明相关的技术实现和艺术创作。2、（本题10分）全面论述在计算机系统开发中