本实用新型涉及一种全方位虚拟成像系统，包括成像箱体和光路转换装置；成像箱体内设有成像仪器；所述光路转换装置固定在成像箱体上方，由三个以上的半透反射镜拼接组成，每个半透反射镜镜面的法线方向与成像仪器投射的影像入射方向之间的夹角为40°～50°。本实用新型的全方位虚拟成像系统采用特殊的多面半透反射镜，使产生的虚拟影像拥有水平方向360°的全方位视线范围。与现有的单方向可视的幻影成像系统相比，摆脱了以往必须从特定的一个方向观察虚拟影像的限制。且本实用新型的系统结构紧凑，体积较小。由于视角大、体积小，因此可以应用到各种表演、展会、商场等各种场合。