问题发生在将.htaccess里的rewrite规则转移到VirtualHost里之后。
原因是%{REQUEST_FILENAME}依然指向相对路径。
RewriteCond %{REQUEST_FILENAME}
改为：
RewriteCond %{DOCUMENT_ROOT}%{REQUEST_FILENAME}
问题解决。
Rewrite的调试可以开启RewriteLog来跟踪：
http://httpd.apache.org/docs/2.0/mod/mod_rewrite.html#rewritelog
参考文章：
http://lufei-99999.blog.163.com/blog/static/748495420115845922988/