主要从事计算机图形学、虚拟现实、可视化等方面的研究工作，重点研究复杂场景真实感绘制方法，实时绘制方法，可见性计算和纹理合成等内容。近些年主持了国家自然科学基金重大项目课题、自然科学基金面上项目、总装预研项目、国家863计划课题等科研项目。主持研制的实时三维图形平台BH_GRAPH在可扩展的图形绘制引擎体系结构、复杂稠密模型快速绘制、实时光影等方面取得了有创新性或重要进展的技术成果，获得国家科技进步一等奖一项（排名三），国家发明二等奖一项（排名三）。在《 IEEE Transactions on Visualization and Computer Graphics》、《Computer Graphics Forum》《The Visual Computer》、《中国科学》(中英文版)、《软件学报》、《计算机辅助设计与图形学报》等国内外重要学术期刊发表文章30余篇。申请国家发明专利20余项，其中获得授权12项。