虚拟图像是基于虚拟现实技术、图形化界面的智能终端显现形式。虚拟图像有别于传统的二维平面图像,是二维平面图像向三维空间图像的变革与融合,旨在表达虚拟界面、全息影像以及虚拟人机交互等内容,是一种全新的视觉形式。论文首先提出并且解释了虚拟图像的概念;深入剖析了智能手机虚拟图像的研究现状,通过对虚拟图像视觉设计相关学科的分析,提出了基于多维拓展的智能手机虚拟图像发展趋势。针对智能手机虚拟图像的视觉元素进行深入研究,在人机交互模型的基础上提出了智能手机虚拟图像的视觉交互模型;抓住视知觉理论和信息符号学理论,分析智能手机虚拟图像视觉元素的设计方法。在此基础上,从可用性视觉设计角度,分析有效性、灵活性、精确性、一致性及易学性五方面设计要点,总结了智能手机虚拟图像视觉设计的可用性原则;从视觉设计的感性需求角度,重点研究了智能手机虚拟图像中的美学意味,深入分析智能手机虚拟图像美的涵义、用户的审美体验以及智能手机虚拟图像视觉设计中的民族美感;最后,结合可用性视觉设计与感性需求分析,提出基于用户体验的智能手机虚拟图像的视觉设计原则。论文在提出虚拟图像概念的基础上,以智能手机为载体,从分析虚拟图像的视觉元素入手,阐述视觉交互模型、视知觉理论等虚拟图像视觉设计的基础理论,将智能手机虚拟图像视觉设计的用户体验分成两个部分:可用性设计与用户感性需求,结合实际案例分别对这两部分进行深入的分析,总结基于用户体验的智能手机虚拟图像视觉设计原则,旨在提出一种针对于智能手机虚拟图像视觉设计的方法。