威廉·B·湯普森教授的主要研究興趣在電腦視覺領域，重點涉及確定空間組織的問題。
研究專案的案例
視覺感知與空間認知
這項研究旨在理解空間行為中使用的資訊和過程，使用涉及心理學和電腦科學的多學科方法，為基礎和應用研究目標服務。部分研究集中於提高電腦圖形在傳達有關三維世界的資訊方面的有效性。
大部分工作涉及沉浸式虛擬環境，既要瞭解這些設備的感知性能，又要將它們用作處理感知和行動中的基本研究問題的工具。
感知我們的空間環境的能力對於從附近的物體到複雜的導航通過不熟悉的環境的任務是至關重要的。我們的小組使用涉及心理學和電腦科學的多學科方法來檢查視覺感知和空間認知，為基礎和應用研究目標服務。
我們的目標是理解空間行為中使用的資訊和過程，重點是遠距離視覺線索的計算分析，自我表徵對空間感知的影響以及身體移動對空間導航的作用。許多這些相同的問題對我們的應用工作也很重要。其中包括如何提高電腦圖形在傳達關於三維世界的資訊方面的有效性，調查低視力條件下的感知，説明為視覺障礙者創造視覺可達的環境，以及應用覺醒和知覺模型臨床人群。
我們很大一部分工作涉及沉浸式虛擬環境，既要瞭解這些設備的感知性能，又要將它們用作處理感知和行動中基本研究問題的工具。
設計視覺可存取的空間
這項研究最終旨在提供工具，以便為需要在低亮度和其他視覺上具有挑戰性的條件下操作的低視力個人的移動性設計安全環境。這是一個涉及臨床低視力，視覺科學，知覺心理學和電腦圖形學的多學科，多學科的工作。
國家眼科研究所報告說，失明或低視力影響了330萬40歲以上的美國人，或28人中的一人。這一數字預計到2020年將達到550萬人。這些人中的大多數具有一些可用的視覺能力，受損的方式顯著影響日常活動的能力。
這個專案的長期目標是提供工具來為低視力人群的移動設計安全環境，並增強其他人（包括老年人）的安全性，這些人可能需要在低亮度和其他視覺上具有挑戰性條件。我們的目標是開發允許基於電腦的設計工具的基本技術，在這些工具中，可以以足夠的準確度模擬諸如酒店大堂，大型教室或醫院接待區等複雜的真實環境，以預測關鍵地標或障礙物的可見性例如臺階或長凳）在各種自然和人造照明條件下。
