湯汶教授主要研究領(lǐng)域和方向為：交叉融合計算機工程，圖形理論，力學(xué)、材料學(xué)、及生物醫(yī)學(xué)等學(xué)科，致力于柔性材料非線性大變形及力學(xué)性能和材料結(jié)構(gòu)的建模及可視化的理論與算法及其應(yīng)用的研究。具有原創(chuàng)性強、學(xué)科跨度大，理論與實踐緊密結(jié)合的特點。研究成果覆蓋“百人計劃”重點領(lǐng)域的紡織，服裝、新興數(shù)字文化產(chǎn)業(yè)。 個人專長特別體現(xiàn)在三維計算機圖形學(xué)理論與算法及應(yīng)用，實時物理運算,建模和視化技術(shù),三維圖形快速并行運算方法及優(yōu)。模擬及可視化，計算機渲染技術(shù)。 高逼真人體動作實時抓取及合成，逆運動學(xué)人體動作的合成。

湯汶教授的研究成果獲得國際重視，已主持并開發(fā)了多個跨行業(yè)虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)軟件平臺。其中實時人機交互動作捕捉虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)是結(jié)合最新三維可視化技術(shù)和GPU 并行運算技術(shù)， 以及用自行開發(fā)的授權(quán)專利的實時人機交互動作捕捉系統(tǒng)成功地實現(xiàn)了基于虛擬現(xiàn)實的人機交互鍛煉系統(tǒng)。此系統(tǒng)已被具體地應(yīng)用到英國 EPSRC （Engineering and Physical Research Council）的跨學(xué)科科研項目，用于評估虛擬現(xiàn)實的人機交互鍛煉系統(tǒng)的功效以改善和減少英國東北部貧困地區(qū)人中年男子心腦血管和心理疾病的發(fā)病率。此項目是英國首例利用自行開發(fā)的虛擬現(xiàn)實的人機交互鍛煉系統(tǒng)對虛擬鍛煉環(huán)境對改善健康進行系統(tǒng)評估。此項研究獲 EPSRC 項目評估第一，獲英國 BBC 專項報道。她是國際上首次提出將2D動畫的原理應(yīng)用到3D動畫技術(shù)的其中之一，并且開發(fā)了基于非真實感的3D動畫系統(tǒng)工具軟件。 她在此領(lǐng)域的文章多次被國際頂級文章引用。她近期開發(fā)的兩項跨行業(yè)的系統(tǒng)軟件平臺及其在仿真應(yīng)用結(jié)合國際領(lǐng)先的實時計算機物理仿真技術(shù)，三維可視化技術(shù)和GPU 并行運算技術(shù)為一體成功地實現(xiàn)了基于物理的大變形物體快速實時三維仿真和可視化。此兩項系統(tǒng)軟件平臺已實現(xiàn)了重要的計算機物理仿真技術(shù)及系統(tǒng)開發(fā)的關(guān)鍵技術(shù)并且應(yīng)用到具體的醫(yī)學(xué)仿真應(yīng)用，以評估和檢測三維可視化和物理仿真關(guān)鍵技術(shù)的應(yīng)用價值和可行性。 她的文章 A Realistic Elastic Model for Real-time Simulation of Guidewires and Catheters for Minimally Invasive Vascular Interventions 被列為2013年微創(chuàng)仿真領(lǐng)域前十名論文，至2010年發(fā)表以來被多次引用。 這些科研成果實現(xiàn)和掌握了重要計算機物理仿真技術(shù)及系統(tǒng)開發(fā)的關(guān)鍵技術(shù)，并已開發(fā)出的擁有自主知識產(chǎn)權(quán)和發(fā)明專利，其技術(shù)成果國際先進能夠填補國內(nèi)空白。 計算機物理仿真技術(shù)對大變形物體快速實時運算和可視化是實現(xiàn)紡織服裝數(shù)字文化產(chǎn)業(yè)的關(guān)鍵技術(shù)。上述技術(shù)成果有廣泛應(yīng)用領(lǐng)域和學(xué)科科范圍，覆蓋本次陜西省百人計劃重點領(lǐng)域的紡織，服裝旅游、新興數(shù)字文化產(chǎn)業(yè)。

她的博士論文首創(chuàng)三維針織物與紗線仿真及可視化， 獲英國曼徹斯特LEE氏教育基金優(yōu)秀博士論文獎。