几何造型理论是CAD、CAM等工业软件的基础理论，曲面求交算法是几何造型系统的核心技术。研究方向为曲面求交、光顺、拼接及扫成等，自主开发了曲面算法库。研究成果：

(1)基于平面向量场理论和曲率分析方法实现了曲面求交算法，曲线曲面算法库支持曲线曲面种类近20种。

(2)提出了NURBS曲面拼接问题的非线性优化模型，实现了G1、G2拼接技术。

(3)提出了过程sweep曲面，基于曲线保形插值算法,实现了扫成曲面造型技术。

(4)针对一般曲面光顺理论未考虑数控加工要求问题，在自然基金资助下提出将加工工艺性要求作为目标函数和约束条件加入到曲面设计过程，提出了基于加速度原理面向数控加工的曲线曲面平滑设计数学模型，拓展了现有曲面光顺理论。

围绕几何造型方向主持的科研项目：自然基金面上项目1项、“04”科技专项的课题1项、“三维 CAD 基础几何引擎”项目（“工业软件”专项)的课题“三维几何引擎关键算法”、工程项目基金课题1项及其它横向课题多项。以第一发明人授权专利2项、软件著作权7项（NTSolid几何平台2012SR121004、NTASM曲面造型算法库系统2022SR0015723等）。参与制定国标三项：GB/T36341.1-2018，GB/T36341.2-2018，GB/T36341.4-2018。

自主开发的曲面算法库已在国内多家头部CAD、CAM公司实现商用，应用验证单位：

(1)精雕科技集团，surfMill曲面模块，用户12万，在2022年工信部工业软件优秀产品排名45/68；

(2)广联达股份公司，BIM系统算料软件（布尔运算效率提高5倍、可靠性99.99%），在2022年工信部工业软件优秀产品排名2/68；

(3)中国航空制造技术研究院，用于铺丝轨迹规划；

(4)中科院空间中心，3D打印系统软件（已实现太空打印）；

(5)工程项目，解决几何模型导入、修复。

科研目标为几何引擎商用化：实现基于宽容差的曲面求交及布尔运算等关键技术工程化，开发基于微服务的云构架几何引擎，合作单位有精雕、数码大方、中船海舟、广联达、建研院等。