2025年大学《信息与计算科学》专业题库—— 虚拟现实技术的发展.docxVIP

2025年大学《信息与计算科学》专业题库——虚拟现实技术的发展

考试时间：______分钟总分：______分姓名：______

一、名词解释（每小题3分，共15分）

1.虚拟现实（VirtualReality）

2.沉浸感（Immersion）

3.临场感（Presence）

4.交互性（Interactivity）

5.立体视觉（StereoscopicVision）

二、填空题（每空2分，共20分）

1.一个完整的VR系统通常包含硬件、__________和__________三大部分。

2.目前主流的VR头戴式显示器追踪方案主要有外部传感器辅助追踪和__________追踪两种。

3.在VR环境中实现物体真实感显示的关键技术包括光照模型、纹理映射、__________和遮挡剔除等。

4.常用的VR开发引擎有__________和__________。

5.VR技术在教育培训领域的应用，如模拟操作训练，可以有效提高训练的__________和安全性。

三、判断题（每小题2分，共10分，请在括号内打“√”或“×”）

1.虚拟现实（VR）与增强现实（AR）的主要区别在于VR创造的是虚拟世界而AR是将虚拟信息叠加到现实世界。（）

2.眼动追踪技术在VR中可以用于实现更自然的交互，例如通过注视目标来选择。（）

3.所有VR设备都会引起用户的晕动症（VRSickness）。（）

4.云VR技术允许用户通过普通设备体验高质量的VR内容，因为它将渲染任务放在了服务器端完成。（）

5.三维重建是VR内容创建的重要环节，可以将现实世界场景或物体数字化到虚拟空间中。（）

四、简答题（每小题5分，共20分）

1.简述VR技术实现沉浸感的几个关键要素。

2.简述Inside-Out追踪技术相较于传统外部传感器追踪的主要优点。

3.简述VR环境中实现物理真实感渲染需要考虑哪些方面。

4.简述VR技术在医疗领域的几个主要应用方向。

五、论述题（每小题10分，共20分）

1.论述VR开发引擎（如Unity或UnrealEngine）在构建VR应用过程中的作用和重要性。

2.分析当前VR技术发展面临的主要挑战，并提出可能的解决方案或发展方向。

六、综合应用题（共15分）

设想一个简单的VR教育应用场景，例如“虚拟博物馆导览”或“历史事件模拟”。请简述该场景需要应用的关键VR技术（至少包括硬件、软件交互、渲染等方面），并说明如何利用VR技术提升学习体验和效果。

试卷答案

一、名词解释

1.虚拟现实（VirtualReality）：一种可以创建和体验虚拟世界的计算机仿真系统，它利用计算机生成逼真的三维图像、声音和其他感官输入，使用户能够以沉浸式的方式与虚拟环境进行交互。

2.沉浸感（Immersion）：指用户感觉自身“处于”并“参与”到计算机生成的虚拟环境中的程度，通常包括视觉沉浸感和听觉沉浸感。

3.临场感（Presence）：指用户在VR环境中感受到自身存在以及与环境和其他用户进行真实交互的信念或感觉，是沉浸感和交互性的综合体现。

4.交互性（Interactivity）：指用户能够与虚拟环境中的对象或其他用户进行有意义的、动态的反馈和沟通的能力。

5.立体视觉（StereoscopicVision）：指人类双眼接收到略微不同的图像，大脑将其合成为具有深度感知的单个三维图像的能力。VR系统通过模拟这一点来创建逼真的三维视觉体验。

二、填空题

1.软件；内容

2.Inside-Out

3.光照模型、纹理映射、几何细节层次（LOD）、遮挡剔除等（或简化为几何细节层次LOD）

4.Unity；UnrealEngine

5.效率

三、判断题

1.√

2.√

3.×(并非所有VR设备都会，与设备设计、运动速度、视觉-前庭失匹配等因素有关)

4.√

5.√

四、简答题

1.简述VR技术实现沉浸感的几个关键要素。

解析思路：沉浸感是多维度的体验，主要从感官和环境参与度角度考虑。视觉上要逼真，听觉上要同步，身体感觉要匹配，用户能在其中自主导航和交互。

答案要点：①高质量的视觉显示（高分辨率、宽视场角、低延迟）；②真实的环境音效和空间音频；③精确的身体追踪和自然的交互反馈（手部、头部等）；④用户在虚拟空间中的自由移动和与环境对象的互动能力；⑤良好的生理舒适度，减少晕动症。

2.简述Inside-Out追踪技术相较于传统外部传感器追踪的主要优点。

解析思路：对比两种追踪方案的硬件结构和工作原理，突出Inside-Out的优势在于简洁性、移动自