长沙窑是20世纪50年代发现的唐代窑址,位于湖南省长沙市望城县铜官镇附近石渚的瓦渣坪一带,是极富湖湘地域特色的文化遗产。长沙窑事物原型及其数字化表征是本文研究的核心问题,其基本研究思路是采用原型理论和数字化方法来获取和表征长沙窑事物,构建理论模型,并通过设计实践试图解决长沙窑面临的文化延续和发展问题。本研究课题来源于国家科技支撑项目《基于湖湘地域文化的创意设计公共服务平台建设》的子课题之一《基于数字化和湖湘文化特色的创意产品设计共性关键技术》,并以作者在意大利米兰理工大学设计学院虚拟原型与反求模型实验室的部分研究工作为基础。本文研究长沙窑的事物原型、数字化和设计三个理论与实践问题。“事物”研究的关键问题是：基于原型的长沙窑事物结构,长沙窑的“物承文化”和“事承文化”及其关系。事物原型研究的三个层面是：长沙窑的文化现象；“事”和“物”的关系；认知模式和“深层”文化模式。数字化研究的关键问题是：基于长沙窑事物结构,采用数字化方法来获取、表征和应用长沙窑的事物原型；设计研究的关键问题是：长沙窑事物原型驱动的设计创意模式,基于原型启发和原型匹配的设计创意机制,文化创意产品开发的设计创意扩散过程。论文以长沙窑为研究对象,通过一系列实验、案例分析和数字化方法等研究过程论证理论和技术方法的正确性、可用性和实用性。论文研究的基本结构为：第一章以文献综述为基础,定义了本文研究的研究范畴、术语与关键问题。第二章从设计角度分析长沙窑事物与事物原型,提出长沙窑的事物原型框架,以及长沙窑事物原型的基本应用范式,即原型匹配和原型启发,并且讨论具体的数字化方法和技术基础。第三章以文献资料为研究证据和史料资源,结合博物馆考察和实地调查等方式,主要研究长沙窑的事与物。在长沙窑事物研究的证据和史料来源的基础上,研究长沙窑事物结构的各项具体内容。第四章根据长沙窑事物特点研究物原型和事原型获取与数字化表征的具体方法和技术路线,提出长沙窑事物原型获取流程,进行事物原型获取与数字化表征实验,初步构建了长沙窑事物原型素材集框架。第五章以长沙窑文化空间和原型理论为基础,提出了基于事物原型启发和基于事物原型匹配的设计创意机制。面向长沙窑创意产品设计,提出了事物原型驱动的文化创意产品开发流程,探讨了事物原型特征应用的创意设计的意义和价值。第六章重点研究了长沙窑事物虚拟现实展示和人机实时交互的软件技术选择与应用、硬件设备选型与展示环境构建,并在实验室进行了部分演示案例模拟。研究的成果有以下三个方面：第一,在理论层面上,探索一套基于事物原型理论的地域文化数字保护和创意产品设计的理论、技术和方法体系。提出了事物原型和数字化方法研究长沙窑的研究范式,将长沙窑文化研究视角从考古学拓展到设计学。研究采用事物结构、事物原型获取和数字化表征的研究路线,通过分析长沙窑事物与事物原型,提出长沙窑的事物原型框架和长沙窑事物原型的基本应用范式,并且以长沙窑文化空间和原型启发理论为基础,提出了基于事物原型启发和基于事物原型匹配的设计创意机制。研究和案例分析表明,该研究范式的可行性和实用性,具有设计研究的理论创新意义。第二,在长沙窑事物原型的层面上,以考古资料、研究文献和实地考察等为研究的证据和史料资源,主要研究长沙窑的事与物。在确认长沙窑事物研究的证据和史料来源的基础上,详细研究了长沙窑事的历史背景、地理环境、文化影响、信息交流和目的意义及长沙窑物的形成原理、结构形式、胎釉材料、制作工艺和器物造型。根据长沙窑事物特点探讨了物原型和事原型数字化表征具体方法与技术路线,物原型数字化表征通过形态、色彩和纹饰三个原型特征数字化实现,事原型数字化表征通过数字载体描述典型行为或事件实现,提出了长沙窑事物原型获取流程并进行了实验,初步探讨了长沙窑事物原型素材集框架。第三,在长沙窑事物原型驱动的设计创意模式的研究上,以长沙窑文化空间和原型理论为基础,提出了基于事物原型启发和基于事物原型匹配的设计创意机制。面向长沙窑创意产品设计,提出了事物原型驱动的文化创意产品开发流程,探讨了事物原型特征应用的创意设计的意义和价值。构建一个以信息技术、互联网技术和先进制造技术为基础的数字化地域文化遗产的保护、展示和开发利用的框架。在长沙窑事物数字化展示环节上,以长沙窑谭家坡遗迹馆的文化遗产展示空间现状为基础,提出了基于虚拟现实和增强现实的三维虚拟演示的软硬件设计方案,构建人机交互控制与数字化艺术空间交互系统,包括动作信息获取、图像引擎的动作信息映射三维模型、动作映射虚拟现实。