Схема, как собрать кубик Рубика 3х3, с картинками для начинающих. Самая легкая и простая схема, на мой взгляд, но, тем не менее, потребует от вас желания поучаствовать в этом процессе лично.
Этап 1 – Верхняя сторона и пояс
Собрать одну сторону кубика Рубика и верхний пояс вы должны сами, для этого не требуется никаких формул, нужно только желание и внимательность.
С учетом цветов центральных квадратов (Рис. 1), соберите «объемный» крест (Рис. 2), а затем полностью верхнюю грань так, чтобы цвета верхнего пояса совпали с цветами центральных квадратов (Рис. 3).
Если цвета пояса не совпадут с цветами центральных квадратов (Рис. 4), вы не сможете продолжить. Чтобы это исправить вам придется перестроить всю верхнюю грань.
Этап 2 – Второй пояс
Второй пояс легко собирается при помощи двух формул. Найдите подходящий кубик в третьем поясе, чтобы подходили оба цвета (если нужно покрутите третий пояс), и переместите его по диагонали во второй пояс, используя формулы.
Формула: (Н’П’НП)(НФН’Ф’)
Формула: (НЛН’Л’)(Н’Ф’НФ)
Если нет ни одного подходящего кубика, используя эти же формулы, переместите любой кубик из третьего пояса во второй – нужный кубик появится.
Этап 3 – Крест на противоположной стороне
Теперь нужно собрать крест на противоположной стороне кубика Рубика. Крест собирается без учета цветов третьего пояса (Рис. 1). Другими словами, на этом этапе собирается только крест, а согласуется крест с цветами третьего пояса уже на следующем этапе.
На вашем кубике Рубика сейчас одна из четырех комбинаций: а, б, в, г - см. Рис. 2. Переход от одной комбинации к другой происходит единой формулой: Ф П В П" В" Ф". Эту формулу вам нужно повторить 1-3 раза в зависимости от того какая у вас комбинация.
Если крест уже собран (Рис. 2-г), пропустите этот этап. Если у вас только один центральный квадрат (Рис. 2-а), тогда вам нужно повторить формулу 3 раза. Если угол (Рис. 2-б), тогда 2 раза. Если линия (Рис. 2-в), тогда 1 раз.
Формула: Ф П В П" В" Ф"
Обращаем ваше внимание, перед каждым выполнением формулы кубик Рубика нужно расположить в точности, как показано на рисунках.
Этап 4 – Согласованный крест
В результате этого этапа мы получим крест согласованный с цветами пояса (Рис. 4 - Результат).
Вращайте верхний пояс, пока 2 цвета креста не совпадут со средними квадратами верхнего пояса (Рис. 1) . Возможны только две комбинации: цвета совпали линией (Рис. 2) или цвета совпали углом (Рис. 3).
Формула при совпадении линии: П В П" В П ВВ П"
Перемещаем неправильно размещенные кубики креста расположенные друг против друга (два противоположных конца креста).
После выполнения этой формулы концы креста не встанут на свои места, но комбинация изменится на «цвета совпали углом» (Рис. 3).
Формула при совпадении угла: П В П" В П ВВ П" В
Меняем местами неправильно размещенные кубики креста расположенные по диагонали относительно друг друга (два смежные кубика креста).
После выполнения этой формулы крест будет собран и его боковые цвета будут совпадать с цветами верхнего пояса (Рис. 4 - Результат). Если результат не достигнут, то повторите эту формулу еще раз, предварительно правильно сориентировав кубик.
Этап 5 – Расстановка угловых кубиков
Угловые кубики расставляются двумя формулами. После применения этих формул угловые кубики будут стоять на своих местах (в своих углах), но могут быть развернуты неправильно. На Рис. 1 черной точкой отмечен кубик, который размещен на своем месте (в своем углу), но развернут неправильно. Разворачиваются кубики уже на следующем этапе.
Формула правого разворота: (П’Ф’Л’Ф)(ПФ’ЛФ)
Формула левого разворота: (Ф’Л’ФП’)(Ф’ЛФП)
Этап 6 – Разворот угловых кубиков
Разворот угловых кубиков выполняется простой формулой П’Н’ПН, выполненной множество раз.
После начала выполнения формулы кубик Рубика «разрушится» и окончательно соберется, только после того, как все угловые кубики будут правильно развернуты. Другими словами, все угловые кубики разворачиваются за одну операцию, которая потребует от вас внимательности и выдержки.
Найдем угловой кубик, который нужно развернуть (против или по часовой стрелке не важно), см. Рис 1.
Возьмите кубик Рубика, как показано на рисунке, и выполните формулу.
Обратите внимание:
1) Формулу (из 8 ходов) нужно выполнить 1 или 2 раза, до тех пор пока угловой кубик не перевернется в правильную позицию (Рис. 2).
2) Когда угловой кубик повернется в правильную позицию кубик Рубика «разрушится», не переживайте, кубик Рубика соберется, только когда вы закончите со всеми углами.
3) Не меняйте положение (не переворачивайте) кубик Рубика в руках до конца этого этапа.
Когда первый угловой кубик уже правильно расположен (Рис. 2), поверните верхний слой (Рис. 3), чтобы в верхний правый угол переместился другой угловой кубик (Рис. 4), если следующий угловой кубик повернут правильно, сделайте еще один поворот верхнего слоя.
Опять выполните формулу из 8-ми ходов (1 или 2 раза) и следуйте всем вышеуказанным рекомендациям. Эти действия нужно повторять до тех пор пока все углы не будут развернуты правильно – пока кубик Рубика не соберется целиком.
Желаю терпения и успехов!
Что нужно знать
Для начала несколько вводных установок, чтобы иметь представление о сборке кубика Рубика:
1. Есть несколько способов собрать кубик Рубика. Мы выбрали один, который показался нам наиболее понятным и легким.
2. Сборка кубика Рубика происходит в несколько этапов (шагов). Например, на первом этапе вы собираете крест верхней грани кубика, а на втором – углы этой грани. Для каждого этапа имеются свои алгоритмы (процессы) сборки, записанные формулами.
3. Ваша задача на каждом этапе будет заключаться в том, чтобы, оценив ситуацию, выбрать соответствующий алгоритм и, выйдя на стартовую позицию для его совершения, выполнить его. Это предстоит проделать несколько раз, пока цель этапа не будет достигнута.
4. На каждом следующем этапе алгоритмы сборки сложнее, а формулы для их записи длиннее. Это объясняется тем, что помимо выполнения основной задачи этапа (например собрать слой) вы должны сохранить еще и то, что было сделано ранее – не разрушить уже собранные слои.Если кубик изначально неправильно сложен механическим способом (нечаянно или ради шутки), то, скорее всего, собрать его будет невозможно. В таком случае его нужно разобрать на части и сложить снова.
5. Считается, что для сборки кубика достаточно не более чем 20 поворотов граней (ходов). Но обычно требуется гораздо больше ходов.
6. В некоторых случаях важен не только факт сборки кубика Рубика, но и время, потраченное на сборку головоломки. Скоростная сборка кубика Рубика называется спидкубингом, а люди, увлекающиеся данным занятием – спидкуберами. Соревнования по скоростной сборке кубика Рубика проводятся регулярно.
Общее строение кубика Рубика
Центры кубика – 6 шт. Этот элемент имеет всего одну наклейку одного цвета. Центры кубика не перемещаются друг относительно друга.
Ребра кубика – 12 шт. Реберные элементы кубика имеют два цвета.
Углы кубика – 8 шт. Угловые элементы имеют наклейки трех цветов.
Грани кубика Рубика – это девять его элементов, которые можно вращать одновременно.
Каркас кубика , на котором закреплены центральные элементы граней. Если разобрать кубик механическим способом, крестовина и центральные элементы останутся целыми, и на них вы сможете собрать остальные элементы.
Всего в кубике Рубике 20 подвижных элементов (12 реберных и 8 угловых), так как центральные элементы не перемещаются друг относительно друга, их мы не посчитали. Хотя, конечно, они могут перемещаться на каркасе вокруг оси.
Последовательность сборки
1. Крест верхней грани.
2. Верхняя грань полностью.
3. Средний слой.
4. Расстановка реберных кубиков последней грани по своим местам.
5. Ориентирование бортовых кубиков – сборка креста последней грани.
6. Расстановка угловых кубики последней грани по своим местам.
7. Ориентирование угловых кубиков последней грани и, как следствие, сборка последней грани и всего куба.
Запись алгоритмов сборки (процессов), как мы уже сказали, производится с помощью формул. Грани куба в формулах обозначаются буквами согласно начальным русским буквам наименований граней. Естественно, применяются и латинские обозначения, но мы остановимся на русских.
Ф – фасад
П – правая грань
Л – левая грань
Вы сами определяете, какую грань куба в каждый конкретный момент считать фасадной, то есть обращенной к вам. Это зависит от сложившейся ситуации. Нужно понимать, что центральные кубики определяют цвет грани, а это значит, что 6 кубиков даже в разобранном (перепутанном) кубике Рубика уже стоят на своих местах. Поворот на 90° по часовой стрелке обозначается так: Ф, Т, П, Л, В, Н . Для того чтобы обозначить поворот на 90° против часовой стрелки, применяют штрих: Ф", Т", П", Л", В", Н" .
С – этой буквой обозначают поворот среднего слоя на 90° по часовой стрелке. С" – соответственно, поворот против часовой стрелки.
Стандартная запись процесса может выглядеть так: НПФ"П". Выполняется эта формула следующим образом:
1. Повернуть нижнюю грань на 90° по часовой стрелке.
2. Повернуть правую грань на 90° по часовой стрелке, то есть от себя.
3. Повернуть фасадную грань на 90° против часовой стрелки.
4. Повернуть правую грань на 90° против часовой стрелки, то есть на себя.
Более подробно о записи процессов мы еще скажем на этапах сборки. Кроме того, формулы вам понадобятся, в случае если вас заинтересуют другие способы сборки кубика.
Первый этап
Цель: собрать крест верхней грани – первого слоя
На самом деле, первые два этапа самые легкие. Вам практически не нужно опасаться разрушения ранее собранных слоев, так как вы практически еще ничего не собрали и у вас есть определенная свобода движения граней. Можно пользоваться интуицией или алгоритмами сборки.
На этом этапе нас интересуют двухцветные реберные элементы кубика. Выберите цвет грани, которую вы будете собирать первой. С этого момента она будет считаться верхней гранью, или первым слоем. Теперь к ней необходимо подобрать реберные элементы. Всего реберных элементов 12, но нас интересуют только четыре, одна из наклеек которых имеет интересующий нас цвет – цвет верхней грани, то есть верхнего центрального элемента.
Ниже показано, как будет выглядеть кубик после первого этапа. Обратите внимание: крест как бы спускается на боковые грани. Если этого не произойдет, то это значит, что вы собрали неверно.
Предположим, для сборки вы выбрали оранжевую грань. Ваша задача на данном этапе будет заключаться в том, чтобы найти на кубике по очереди все реберные элементы, имеющие оранжевую наклейку, и, оценив их положение, выбрать один из алгоритмов, для того чтобы поднять элемент наверх. Как на этом этапе, так и на последующих кубики уже могут стоять на своих местах. Это облегчит сборку, а в некоторых случаях некоторые этапы можно будет пропустить.
Начальная позиция, с которой применяются алгоритмы этого этапа, – кубик, чье положение вы будете менять, находится под центральным кубиком фасадной грани. В начальную позицию угловой кубик приводится поворотами нижней грани, если он находится на ней, либо сначала боковой (поворот вниз), а затем нижней, если он расположен на одной из боковых граней.
Формулы этого этапа:
Ф 2 – цвет наклейки реберного элемента, обращенной к вам, совпадает с цветом фасадной грани
НПФ"П" – цвет наклейки реберного элемента, обращенной к вам, совпадает с цветом верхней грани
Надстрочная двойка обозначает два поворота на 90° (соответственно, один поворот на 180°). Ф 2 =ФФ . Указывать против часовой стрелки или по часовой стрелке совершаются повороты, необходимости нет, ведь и в том и в другом случае результат один.
Второй этап
Цель: собрать верхнюю грань – первый слой
На этом этапе все алгоритмы выполняются при нахождении кубика в левом нижнем углу выбранной вами фасадной грани. Всего вам нужно отыскать и поставить в начальную позицию 4 угловых кубика. При этом вы каждый раз выбираете новую фасадную грань. Находящийся в углу кубик может быть развернут тремя способами по отношению к граням куба. Поэтому на этом этапе используются три формулы.
Формулы этого этапа:
ЛН"Л" – ситуация «а»
Ф"Н"Ф – ситуация «б»
(Ф"П") Н 2 (ПФ) – ситуация «в»
Обратите внимание на запись последней формулы. Скобки предназначены для облегчения запоминания. Чтобы научиться собирать кубик Рубика, нужно запомнить эти формулы, но многие процессы запоминаются интуитивно.
Третий этап
Цель: собрать второй слой (пояс). В результате будет собрано уже два слоя
На этом этапе у вас две ситуации, которые определяют, какую применить формулу и, соответственно, две формулы. Расставить по своим местам нужно 4 реберных кубика. В начальной позиции кубик, который вы собираетесь переставлять, находится под центральным элементом фасадной грани. Чтобы выйти на начальную позицию, найдите нужный кубик на нижней грани и выведите его на фасад, так чтобы цвета наклеек центрального кубика и углового совпадали, а наклейки, соответственно, находились рядом. Если нужный кубик находится в среднем слое, то выполните любой из алгоритмов этого этапа, пока кубик не опустится на нижнюю грань. Рекомендуется сначала расставить все кубики, находящиеся внизу, а затем приступать к тем, что находятся в среднем поясе. Потому что по мере расстановки нижних находящиеся в среднем поясе реберные элементы могут опуститься вниз, и специально выводить их в нижний слой необходимости не будет.
Формулы этого этапа:
(НЛН"Л")(Н"Ф"НФ) – если элемент идет на левую грань
(Н"П"НП)(НФН"Ф") – если элемент идет на правую грань
Четвертый этап
Четвертый и последующие этапы предназначены для того, чтобы собрать последнюю грань (последний слой). Четвертый и пятый – сборка креста. Шестой и седьмой – правильная расставка оставшихся четырех угловых элементов. С четвертого этапа кубик переворачивается нижней гранью вверх, так он и будет дальше изображаться на иллюстрациях.
Цель этапа: расставить реберные кубики нижней грани по своим местам. При этом некоторые их них будут неправильно ориентированы.
На этом этапе меняются местами пары реберных кубиков с помощью одного процесса. Процесс выполняется несколько раз, пока все кубики на станут на свои места. Повторимся, два из них, скорее всего, будут неправильно ориентированы.
Формула этого этапа:
(ВФП) В (П"В"Ф")
Пятый этап
Цель: ориентирование бортовых кубиков – сборка креста последней грани
Результат пятого этапа /©NakedScience
К пятому этапу как правило уже два кубика последней грани должны быть на своих местах и при этом правильно ориентированы. Поверните несколько раз верхнюю грань, чтобы в этом убедиться. Теперь надо правильно сориентировать оставшиеся реберные кубики. Основной последовательностью данного этапа меняется ориентация кубика на правой грани, поэтому в большинстве случаев возможны три начальных позиции для применения алгоритма. Если же у вас неправильно ориентированы все кубики вы полните алгоритм для ситуации «в» два раза.
Формулы этого этапа:
(ПС Н) 4 В (ПС Н) 4 В" – ситуация «а»
(ПС Н) 4 В" (ПС Н) 4 В – ситуация «б»
(ПС Н) 4 В 2 (ПС Н) 4 В 2 – ситуация «в»
Все три формулы различаются только способом поворотов, промежуточных и завершающих (В) и состоят из одной последовательности – ПС Н . Запись С Н означает поворот среднего слоя по часовой стрелке. Подстрочный индекс обозначает, со стороны какой грани следует сделать поворот. То есть со стороны какой грани поворот будет считаться поворотом по часовой стрелке. (С Н) 4 – означает что данную последовательность следует выполнить четыре раза.
Шестой этап
Цель: расставить угловые кубики нижней грани по своим местам. При этом некоторые из них будут неправильно ориентированы.
Оба применяемых на этом этапе процесса затрагивают только три угловых кубика. Один всегда остается на месте. Если после предыдущего этапа у вас есть угловой кубик, который находится на своем месте, даже если он и неправильно ориентирован, то выбор того, как вы будете держать кубик Рубика в руках и какую грань выберете в качестве фасадной, зависит от него. Он должен находиться в левом дальнем углу верхней грани. Сориентировав таким образом кубик Рубика, выполните один из двух процессов. Они зеркальные, один называется прямым, другой обратным. Первый переставляет три угловых кубика в направлении по часовой стрелке, второй – в направлении против часовой стрелки. Выберите тот, который позволяет достичь поставленной цели.
Формулы этого этапа:
(П"Ф"Л"Ф)(ПФ"ЛФ) – прямой процесс
(Ф"Л"ФП")(Ф"ЛФП) – обратный процесс
Процессы выполняемые на шестом этапе /©NakedScience
Алгоритм выполняется несколько раз, пока все кубики не встанут на свои места.
Седьмой этап
Цель: правильная ориентация угловых кубиков последней грани и, как следствие, сборка последней грани и всего куба.
На этом этапе легко ошибиться и сломать все собранное ранее, поэтому будьте внимательны при выполнении формул. Как и на пятом этапе, формулы состоят из одной последовательности – ПФ"П"Ф . Причем в алгоритмах эта последовательность повторяется по два раза – (ПФ"П"Ф) 2 – так называемая восьмиходовка, или 8-ходовый процесс. Здесь нужно понимать, что если восьмиходовку повторить три раза, то весь куб придет в то же состояние, что и перед началом выполнения формулы. Чтобы добиться результата, алгоритм «разбавляют» промежуточными поворотами, то есть комбинируют с В (поворот верхней грани на 90° по часовой стрелке), В" (поворот верхней грани на 90° против часовой стрелки) и В 2 (поворот верхней грани на 90° дважды).
Формулы данного этапа выглядят следующим образом:
(ПФ"П"Ф) 2 В (ПФ"П"Ф) 2 – ситуация «а»
(ПФ"П"Ф) 2 В" (ПФ"П"Ф) 2 – ситуация «б»
(ПФ"П"Ф) 2 В 2 (ПФ"П"Ф) 2 – ситуация «в»
При этом первая половина алгоритма выполняется до тех пор, пока угловой кубик не сориентируется правильно, а вторая половина (после поворота) – пока нижние слои, пришедшие в беспорядок при выполнении первой половины, не вернутся в прежнее собранное состояние. Теперь остается только повернуть последнюю собранную грань и все – кубик Рубика собран!
Обозначения сторон и язык вращений русскими буквами
Прежде всего, договоримся о системе обозначений. Грани куба обозначаются буквами Ф, Т, П, Л, В, Н - начальными буквами слов фасад, тыл, правая, левая, верх, низ. Какую грань куба посчитать фасадной - синюю, зеленую и т. п. - зависит от Вас и от получившейся ситуации. В процессе сборки Вам придется несколько раз принимать за фасадную ту или иную грань, удобную для данного случая. Центральные кубики определяют цвет грани, то есть можно сказать, что даже в полностью перепутанном кубике центральные кубики уже подобраны и к каждому из них остается присоединить по 8 кубиков того же цвета. Центральные кубики обозначаются одной буквой: ф, т, п, л, в, н .
Реберные кубики (их 12 штук) принадлежат двум граням и обозначаются двумя буквами, например фп, пв, фн и т. д.
Угловые кубики - тремя буквами по наименованию граней, например, фпв, флн и т. д.
Прописными буквами Ф, Т, П, Л, В, Н обозначаются элементарные операции поворота соответствующей грани (слоя, ломтика) куба на 90° по часовой стрелке. Обозначения Ф", Т", П", Л", В", Н" соответствуют повороту граней на 90° против часовой стрелки. Обозначения Ф 2 , П 2 и т. д. говорят о двойном повороте соответствующей грани (Ф 2 = ФФ ).
Буквой С обозначают поворот среднего слоя. Подстрочный индекс показывает, со стороны какой грани следует смотреть, чтобы проделать этот поворот. Например С П - со стороны правой грани, С Н - со стороны нижней, С" Л - со стороны левой, против часовой стрелки и т. д. Понятно, что С Н =С" В , С П =С" Л и т. п. Буква О - поворот (оборот) всего куба вокруг своей оси. О Ф - со стороны фасадной грани по часовой стрелке и т. д.
Запись процесса (Ф" П") Н 2 (ПФ) означает: повернуть фасадную грань против часовой стрелки на 90°, то же - правую грань, повернуть нижнюю грань дважды (то есть на 180°), повернуть правую грань на 90° по часовой стрелке, повернуть фасадную грань на 90° по часовой стрелке.
Наряду с буквенной записью процессов применяется и матричная форма записи, где элементарные операции изображаются рисунком фасадной грани с соответствующими стрелками, обозначающими направления поворотов соответствующей грани.
Послойный алгоритм сборки кубика Рубика является далеко не единственным. Существуют и другие способы, о которых - на других страницах этого раздела.
Продолжение следует...
Интеллект человека нуждается в постоянных тренировках ничуть не меньше, чем тело в физических нагрузках. Лучший способ развивать, расширять способности этого качества психики - разгадывать кроссворды и решать головоломки, самой известной из которых, конечно, является кубик Рубика. Однако далеко не всем удаётся его собрать. Справиться с этой задачей поможет знание схем и формул решения сборки этой замысловатой игрушки.
Что представляет собой игрушка-головоломка
Механический куб из пластмассы, внешние грани которого состоят из малых кубиков. Размер игрушки определяется количеством малых элементов:
- 2 х 2;
- 3 х 3 (первоначальная версия кубика Рубика была именно 3 х 3);
- 4 х 4;
- 5 х 5;
- 6 х 6;
- 7 х 7;
- 8 х 8;
- 9 х 9;
- 10 х 10;
- 11 х 11;
- 13 х 13;
- 17 х 17.
Любой из малых кубов может вращаться в три стороны по осям, представленным в виде выступов фрагмента одного из трёх цилиндров большого куба. Так конструкция имеет возможность свободно вращаться, но при этом малые детали не выпадают, а держатся друг за друга.
Каждая грань игрушки включает 9 элементов, окрашенных в один из шести цветов, находящиеся друг напротив друга попарно. Классической комбинацией оттенков является:
- красный напротив оранжевого;
- белый напротив жёлтого;
- синий напротив зелёного.
Однако современные версии могут быть окрашены в другие сочетания.
Сегодня можно встретить кубики Рубика разного цвета и форм
Это интересно. Кубик Рубика существует даже в версии для слепых. Там вместо цветовых квадратов есть рельефная поверхность.
Цель сборки головоломки состоит в упорядочивании малых квадратов так, чтобы они образовали грань большого куба одного цвета.
История появления
Идея создания принадлежит венгерскому архитектору Эрне Рубику, который, на самом деле, создавал не игрушку, а наглядное пособие для своих студентов. Таким интересным способом находчивый преподаватель планировал объяснить теорию математических групп (алгебраических структур). Случилось это в 1974 году, а уже через год изобретение было запатентовано как игрушка-головоломка - настолько прикипели душой будущие архитекторы (и не только они) к замысловатому и яркому пособию.
Выпуск первой серии головоломки был приурочен к новому 1978 году, но в мир игрушка вышла благодаря предпринимателям Тибору Лакзи и Тому Кремеру.
Это интересно. С момента появления кубика Рубика («магического куба», «волшебного куба») было продано около 350 миллионов экземпляров по всему миру, что ставит головоломку на первое место по популярности среди игрушек. Не говоря уже о десятках компьютерных игр, основанных на таком принципе сборки.
Кубик Рубика - это знаковая игрушка для многих поколений
В 80-е годы с кубиком Рубика познакомились жители СССР, а в 1982 в Венгрии был организован первый чемпионат мира по сборке головоломки на скорость - спидкубинг. Тогда лучший результат составил 22,95 секунды (для сравнения: в 2017 году установлен новый мировой рекорд: 4,69 секунды).
Это интересно. Любители собирать разноцветную головоломку настолько привязаны к игрушке, что одних соревнований по сборке на скорость им оказывается мало. Поэтому в последние годы появились чемпионаты по решению головоломки с закрытыми глазами, одной рукой, ногами.
Что такое формулы для кубика Рубика
Собрать волшебный куб - это значит составить все маленькие детали так, чтобы получилась целая грань одного цвета, нужно воспользоваться алгоритмом Бога. Этот термин обозначает набор из минимума действий, которые позволят разрешить головоломку, имеющую конечное число ходов и комбинаций.
Это интересно. Кроме кубика Рубика, алгоритм Бога применяется к таким головоломкам, как пирамидка Мефферта, Такен, Ханойская башня и др.
Поскольку магический куб Рубика был создан как математическое пособие, то его сборка раскладывается по формулам.
Сборка кубика Рубика основывается на использовании специальных формул
Важные определения
Для того чтобы научиться понимать схемы решения головоломки, необходимо познакомиться с названиями её частей.
- Углом называется сочетание трёх цветов. В кубике 3 х 3 их будет 3, в версии 4 х 4 – 4 и т.д. В игрушке 12 углов.
- Ребром обозначают два цвета. Их в кубике 8 штук.
- Центр содержит один цвет. Всего их 6.
- Грани, как уже было сказано, это одновременно вращающиеся элементы головоломки. Ещё они называются «слоями» или «ломтиками».
Значения в формулах
Следует отметить, что формулы по сборке составлены на латинице - именно такие схемы широко представлены в различных руководствах по работе с головоломкой. Но есть и русифицированные версии. В перечне ниже даны оба варианта.
- Фронтальная грань (фронт или фасад) – это передняя грань, которая находится цветом к нам [Ф] (или F - front).
- Задняя грань - это грань, которая находится центром от нас [З] (или B - back).
- Правая Грань - грань, что находится справа [П] (или R - right).
- Левая Грань - грань, которая находится слева [Л] (или L - left).
- Нижняя Грань - грань, которая находится внизу [Н] (или D - down).
- Верхняя Грань - грань, которая находится вверху [В] (или U - up).
Фотогалерея: части кубика Рубика и их определения
Для разъяснения обозначений в формулах используем русскую версию - так будет понятнее новичкам, но для тех, кто захочет перейти на профессиональный уровень спидкубинга без международной системы обозначений на английском языке не обойтись.
Это интересно. Международная система обозначения принята Всемирной ассоциацией кубика (World Cube Association, WCA).
- Центральные кубики обозначены в формулах одной строчной буквой - ф, т, п, л, в, н.
- Угловые - тремя буквами по наименованию граней, например, фпв, флни т. д.
- Прописными буквами Ф, Т, П, Л, В, Н обозначаются элементарные операции поворота соответствующей грани (слоя, ломтика) куба на 90° по часовой стрелке.
- Обозначения Ф", Т", П", Л", В", Н" соответствуют повороту граней на 90° против часовой стрелки.
- Обозначения Ф 2 , П 2 и т. д. говорят о двойном повороте соответствующей грани (Ф 2 = ФФ).
- Буквой С обозначают поворот среднего слоя. Подстрочный индекс показывает, со стороны какой грани следует смотреть, чтобы проделать этот поворот. Например, С П - со стороны правой грани, С Н - со стороны нижней, С" Л - со стороны левой, против часовой стрелки и т. д. Понятно, что С Н =С" В, С П =С" Л и т. п.
- Буква О - поворот (оборот) всего куба вокруг своей оси. О Ф - со стороны фасадной грани по часовой стрелке и т. д.
Запись процесса (Ф" П") Н 2 (ПФ) означает: повернуть фасадную грань против часовой стрелки на 90°, то же - правую грань, повернуть нижнюю грань дважды (то есть на 180°), повернуть правую грань на 90° по часовой стрелке, повернуть фасадную грань на 90° по часовой стрелке.
Неизвестенhttp://dedfoma.ru/kubikrubika/kak-sobrat-kubik-rubika-3x3x3.htm
Новичкам важно научиться понимать формулы
Как правило, в инструкциях по сборке головоломки в классических цветах рекомендуется держать головоломку жёлтым центром вверх. Это совет особенно важен для новичков.
Это интересно. Есть сайты, визуализирующие формулы. Причём скорость процесса сборки можно устанавливать самостоятельно. Например, alg.cubing.net
Как решить головоломку Рубика
Существует два типа схем:
- для новичков;
- для профессионалов.
Их отличие в сложности формул, а также скорости сборки. Для новичков, конечно, будут более полезны соответствующие их уровню владения головоломкой инструкции. Но и они, потренировавшись, через время смогут складывать игрушку за 2–3 минуты.
Как собрать стандартный куб 3 х 3
Начнём со сборки классического 3 х 3 кубика Рубика с помощью схемы из 7 шагов.
Классической версией головоломки является кубик Рубика 3 х 3
Это интересно. Обратный процесс, применяемый для решения тех или иных неправильно расположенных кубиков, представляет собой обратную последовательность действия, описанного формулой. То есть формулу необходимо прочитать справа налево, а вращать слои против часовой стрелки, если было указано прямое перемещение, и наоборот: прямое, если описано противоположное.
Пошаговая инструкция сборки
- Начинаем со сборки креста верхней грани. Нужный кубик опускаем вниз, повернув соответствующую боковую грань (П, Т, Л)и выводим на фасадную грань операцией Н, Н" или Н 2 . Заканчиваем этап выведения зеркальным поворотом (обратным) той же боковой грани, восстанавливающим первоначальное положение затронутого рёберного кубика верхнего слоя. После этого проводим операцию а) или б) первого этапа. В случае а) кубик вышел на фасадную грань так, что цвет его передней грани совпадает с цветом фасада. В случае б) кубик надо не только переместить наверх, но и развернуть его, чтобы он был правильно сориентирован, став на своё место.
Собираем крест верхней линии
- Отыскивается нужный угловой кубик (имеющий цвета граней Ф, В, Л) и тем же приёмом, который описан для первого этапа, выводится в левый угол избранной фасадной грани (или жёлтой). Здесь могут быть три случая ориентации этого кубика. Сравниваем свой случай с рисунком и применяем одну из операций второго этапа а, били в. Точками на схеме отмечено место, на которое должен стать нужный кубик. Отыскиваем на кубе остальные три угловых кубика и повторяем описанный приём для перемещения их на свои места верхней грани. Результат: верхний слой подобран.
Первые два этапа почти ни у кого не вызывают затруднений: довольно легко можно следить за своими действиями, так как все внимание обращено на один слой, а что делается в двух оставшихся - совсем неважно.
Подбираем верхний слой
- Наша цель: отыскать нужный кубик и сначала вывести вниз на фасадную грань. Если он внизу - простым поворотом нижней грани до совпадения с цветом фасада, а если он в среднем слое, то его нужно сначала опустить вниз любой из операций а)или б), а потом совместить по цвету с цветом фасадной грани и проделать операцию третьего этапа а) или б). Результат: собрано два слоя.
Приведённые здесь формулы являются зеркальными в полном смысле этого слова. Наглядно увидеть это можно, если поставить справа или слева от кубика зеркало (ребром к себе) и проделать любую из формул, в зеркале: увидим вторую формулу. То есть операции с фасадной, нижней, верхней (здесь не участвует), и тыльной (тоже не участвует) гранями меняют знак на противоположный: было по часовой стрелке, стало против часовой, и наоборот. А левая грань меняется с правой, и, соответственно, меняет направление поворота на противоположное.
Отыскиваем нужный кубик и выводим его вниз на фасадную грань
- К цели приводят операции, перемещающие бортовые кубики одной грани, не нарушающие в конечном счёте порядка в собранных слоях. Один из процессов, позволяющий подобрать все бортовые грани, дан на рисунке. Там же показано и что происходит при этом с другими кубиками грани. Повторяя процесс, выбрав другую фасадную грань, можно поставить на место все четыре кубика. Результат: рёберные детали стоят на своих местах, но два из них, или даже все четыре, могут быть неверно ориентированы. Важно: прежде чем приступить к выполнению этой формулы, смотрим, какие кубики уже стоят на своих местах - они могут быть неправильно ориентированы.
Если ни одного или один, то пробуем повернуть верхнюю грань так, чтобы два, находящиеся на двух соседних боковых гранях (фв+пв, пв+тв, тв+лв, лв+фв), встали на свои места, после этого ориентируем куб так, как показано на рисунке, и выполняем приведённую на этом этапе формулу. Если не получается поворотом верхней грани совместить детали, принадлежащие соседним граням, то выполняем формулу при любом положении кубиков верхней грани один раз и пробуем ещё раз поворотом верхней грани поставить на свои места 2 детали, находящиеся на двух соседних боковых гранях.
Важно проверить ориентацию кубиков на этом этапе
- Учитываем, что разворачиваемый кубик должен быть на правой грани, на рисунке он помечен стрелками (кубик пв). На рисунках а, б,и в представлены возможные случаи расположения неверно ориентированных кубиков (помечены точками). Используя формулу в случае а), выполняем промежуточный поворот В", чтобы вывести второй кубик на правую грань, и завершающий поворот В, который вернёт верхнюю грань в исходное положение, в случае б) промежуточный поворот В 2 и завершающий тоже В 2 , а в случае в) промежуточный поворот В нужно выполнять три раза, после переворота каждого кубика и завершить также поворотом В. Многих смущает то, что после первой части процесса (ПС Н) 4 нужный кубик разворачивается как надо, но порядок в собранных слоях нарушается. Это сбивает с толку и некоторых заставляет бросить на полпути почти собранный куб. Выполнив промежуточный поворот, не обращая внимания на «поломку» нижних слоёв, выполняем операции (ПС Н) 4 со вторым кубиком (вторая часть процесса), и всё становится на свои места. Результат: собран крест.
Результатом этого этапа будет собранный крест
- Углы последней грани ставим на свои места, используя 8-ходовый процесс, удобный для запоминания,- прямой, переставляющий три угловых детали в направлении по часовой стрелке, и обратный, переставляющий три кубика в направлении против часовой стрелки. После пятого этапа, как правило, хотя бы один кубик да сядет на своё место, пусть и неправильно ориентированно. (Если после пятого этапа ни один из угловых кубиков не сел на своё место, то применяем любой из двух процессов для любых трёх кубиков, после этого точно один кубик будет на своём месте.). Результат: все угловые кубики заняли свои места, но два из них (а может, и четыре) могут быть ориентированы неправильно.
Угловые кубики сидят на своих местах
- Многократно повторяем последовательность поворотов ПФ"П"Ф. Поворачиваем куб так, чтобы кубик, который хотим развернуть, был в правом верхнем углу фасада. 8-ходовый процесс (2 х 4 хода) повернёт его на 1 / 3 оборота по часовой стрелке. Если при этом кубик ещё не сориентировался, повторяем 8-ходовку ещё раз (в формуле это отражено индексом «N»). Не обращаем внимания на то, что нижние слои при этом придут в беспорядок. На рисунке показаны четыре случая расположения неправильно ориентированных кубиков (они помечены точками). В случае а) требуется промежуточный поворот В и завершающий В", в случае б) - промежуточный и завершающий поворот В 2 , в случае в)- поворот В выполняется после разворота каждого кубика до правильной ориентации, а завершающий В 2 , в случае г) - промежуточный поворот В также выполняется после разворота каждого кубика до правильной ориентации, и завершающим в этом случае тоже будет поворот В. Результат: последняя грань собрана.
Возможные ошибки показаны точками
Формулы для исправления располжения кубиков могут быть показаны так.
Формулы для исправления неправильно ориентированных кубиков на последнем этапе
Суть метода Джессики Фридрих
Способов сборки головоломки существует несколько, но одним из самых запоминающихся является вариант, разработанный Джессикой Фридрих - профессором университета в Бингемтоне (штат Нью-Йорк), занимающейся разработки методик скрытия данных в цифровых изображениях. Ещё будучи подростком, Джессика настолько увлеклась кубиком, что 1982 году стала чемпионкой мира по спидкубингу и впоследствии не оставила своего хобби, разработав формулы для быстрой сборки «магического куба». Один из самых популярных вариантов складывания куба называется CFOP - по первым буквам четырёх шагов сборки.
Инструкция:
- Собираем крест на верхней грани, который составлен из кубиков на рёбрах нижней грани. Этот этап называется Cross - крест.
- Собираем нижний и средний слои, то есть грань, на которой расположен крест, и промежуточный слой, состоящий из четырёх боковых деталей. Название этого шага F2L (First two layers) – первые два слоя.
- Собираем оставшуюся грань, не обращая внимания на то, что не все детали на своих местах. Этап носит название OLL (Orient the last layer), что переводится как «ориентация последнего слоя».
- Последний уровень - PLL (Permute the last layer) - заключается в правильной расстановке кубиков верхнего слоя.
Видеоинструкции по методу Фридрих
Способ, который был предложен Джессикой Фридрих, настолько понравился спидкуберам, что наиболее продвинутые любители разрабатывают собственные методики по ускорению сборки каждого из этапов, предложенных автором.
Видео: ускорение сборки креста
Видео: собираем первые два слоя
Видео: работаем с последним слоем
Видео: последний уровень сборки по Фридрих
2 х 2
Кубик Рубика 2 х 2 или мини-кубик Рубика также складывается послойно, начиная с нижнего уровня.
Мини-кубик - это облегчённая версия классической головоломки
Инструкция для начинающих по лёгкой сборке
- Собираем нижний слой так, чтобы цвета четырёх последних кубиков совпали, а оставшиеся два цвета были такими же, как и цвета соседних деталей.
- Приступаем к упорядочиванию верхнего слоя. Обращаем внимание, что на данном этапе цель не совместить цвета, а поставить кубики по местам. Начинаем с определения цвета верха. Здесь всё просто: это будет тот цвет, который не появился в нижнем слое. Вращаем любой из верхних кубиков так, чтобы он попал в положение, когда пересекаются три цвета элемента. Зафиксировав угол, располагаем элементы оставшихся. Используем для этого две формулы: одна для изменения диагональных кубиков, другая - для соседних.
- Завершаем верхний слой. Все операции проводим попарно: вращаем один угол, а затем другой, но в противоположном направлении (например, первый по часовой стрелке, второй - против). Можно работать сразу с тремя углами, но в этом случае комбинация будет только одна: либо по часовой, либо против часовой стрелки. Между вращениями углов, поворачиваем верхнюю грань, чтобы отрабатываемый угол оказался в правом верхнем углу. Если работаем с тремя углами, то правильно ориентированный из них ставим сзади слева.
Формулы для вращения углов:
- (ВФПВ · П"В"Ф")² (5);
- В²Ф·В²Ф"·В"Ф·В"Ф"(6);
- ФВФ² · ЛФЛ² · ВЛВ² (7).
Для поворота сразу трёх углов:
- (ФВПВ"П"Ф"В")² (8);
- ФВ·Ф"В·ФВ²·Ф"В² (9);
- В²Л"В"Л²Ф"Л"Ф²В"Ф" (10).
Фотогалерея: сборка кубика 2 х 2
Видео: метод Фридрих для кубика 2 х 2
Собираем самые сложные версии кубика
К таким относятся игрушки с количеством деталей от 4 х 4 и вплоть до 17 х 17.
Модели кубика на много элементов обычно имеют скруглённые углы для удобства манипуляций с игрушкой
Это интересно. В настоящий момент идёт разработка версии 19 х 19.
При этом следует помнить: что созданы они были на основе кубика 3 х 3, поэтому и сборка выстраивается по двум направлениям.
- Собираем центр, так чтобы остались элементы кубика 3 х 3.
- Работаем по схемам для сборки первоначального варианта игрушки (чаще всего куберы пользуются способом Джессики Фридрих).
4 х 4
Эта версия называется «Месть Рубика».
Инструкция:
Сборка моделей 5 х 5, 6 х 6 и 7 х 7 аналогична предыдущей, только за основу центра берём большее количество кубиков.
Видео: сборка кубика Рубика 5 х 5
Работаем над решением головоломки 6 х 6
Этот кубик довольно неудобен в работе: большое количество маленьких деталей требует особого внимания. Поэтому видеоинструкции разделим на четыре части: для каждого этапа сборки.
Видео: как собрать центр в кубике 6 х 6, часть 1
Видео: спаривание рёберных элементов в кубике 6 х 6, часть 2
Видео: спаривание четырёх элементов головоломке 6 х 6, часть 3
Видео: окончательная сборка кубика Рубика 6 х 6, часть 4
Видео: собираем головоломку 7 х 7
Как решить головоломку-пирамиду
Эта головоломка ошибочно считается разновидностью кубика Рубика. Но на самом деле игрушка Мефферта, которая ещё называется «Японский тетраэдр» или «Молдавская пирамидка», появилась на несколько лет раньше наглядного пособия преподавателя-архитектора.
Пирамидка Мефферта ошибочно называется головоломкой Рубика
Для работы с этой головоломкой важно знать её устройство, ведь механизм работы играет ключевую роль для сборки. Японский тетраэдр состоит из:
- четырёх элементов оси;
- шести рёберных;
- четырёх угловых.
Каждая деталь оси имеет обращённые на три соседствующие грани маленькие треугольники. То есть каждый элемент можно вращать без угрозы его выпадения из конструкции.
Это интересно. Существует 75 582 720 вариантов расположения элементов пирамидки. В отличие от кубика Рубика, это не так уж и много. Классический вариант головоломки насчитывает 43 252 003 489 856 000 возможных вариантов конфигураций.
Инструкция и схема
Видео: простая методика сборки пирамидки полностью
Метод для детей
Использование формул и применение способов ускорения сборки для детей, только начинающих знакомство с головоломкой, будет слишком сложным заданием. Поэтому задача взрослых состоит в том, чтобы максимально упростить объяснение.
Кубик Рубика это не только возможность занять ребёнка полезным и интересным занятием, но и способ развития терпения, усидчивости
Это интересно. Обучение детей лучше начинать с модели 3 х 3.
Инструкция (куб 3 х 3):
- Определяемся с цветом верхней грани и берём игрушку так, чтобы центральный кубик нужного цвета был вверху.
- Собираем верхний крест, но при этом второй цвет среднего слоя был таким же, как и цвет боковых граней.
- Выставляем углы верхней грани. Приступаем ко второму слою.
- Собираем последний слой, но начинаем с восстановления последовательности первых. Затем углы ставим так, чтобы они совпадали с центральными деталями граней.
- Проверяем расположение средних деталей последней грани, меняя при необходимости их расположение.
Сборка кубика Рубика в любой его вариации - отличная тренировка для ума, способ снять стресс и отвлечься. Решать головоломку способен научиться даже ребёнок, используя доступное возрасту объяснение. Постепенно можно осваивать более замысловатые способы сборки, улучшать собственные показатели времени, а там и до соревнований по спидкубингу недалеко. Главное, упорство и терпение.
Поделитесь с друзьями!Который вы разобрали и желаете собрать. Собирать кубик вы будете по методике Михаила Ростовикова . Эта методика содержит в себе 15 формул-алгоритмов, взятых из методики скоростной сборки . Эти формулы рассчитаны на сборку 3-го (последнего) слоя. Методика более продвинутая, чем самые базовые варианты, и изучив этот метод — можно быстро перейти на скоростной метод Джессики Фридрих.
Цель сборки (решить головоломку)
Прежде чем начать собирать кубик, очень внимательно прочтите этот материал. От того, как вы его поймете будет зависеть дальнейшее обучение.
Как устроен кубик?
Кубик устроен очень хитро и на первый взгляд кажется, что все его частички как-то друг с другом скреплены. Но это не совсем так. Закреплены только центральные элементы каждой стороны, на них держатся боковые элементы (кубики), а на боковых элементах держатся угловые кубики, причем угловые и боковые элементы ни с чем не соединены.
Центральные элементы (6 штук)
— элементы, стоящие в середине каждой из 6 граней. Заметьте, что как ни вращать кубик, они никогда не меняют своего положения относительно других центральных элементов. Центральный элемент определяет цвет стороны кубика
, потому что он не перемещается. Если центральный элемент, желтый — то на этой грани кубика будет именно желтая сторона. Точно так же и для всех остальных цветов. Когда я в объяснениях буду говорить «держите кубик желтой стороной кверху», а она у вас еще не будет собрана, значит, надо держать кубик желтым центром вверх
.
Угловые элементы (8 штук)
— элементы, стоящие на углах кубика. Имеют три грани, каждая гран своего цвета, они всегда остаются угловыми элементами независимо от вращений.
Боковые (реберные, сторонние) элементы (12 штук)
— элементы, стоящие на стороне ребра кубика. Имеют два цвета и всегда остаются боковыми элементами (кубиками). Вы никак не сможете поставить угловой кубик на место бокового или наоборот. Некоторые иногда пытаются так делать…
Также заметьте, что все наклейки, находящиеся на поверхности кубика, всегда остаются на поверхности. Внутрь кубика никакой цвет никогда не уходит! Цвета на любом взятом элементе всегда остаются на своем элементе. Элемент нельзя никак «расщепить» на составляющие. Разве что молотком…
Понятие формулы, алгоритма или последовательности
Алгоритмом называют какую-либо последовательность вращений, при выполнении которой в позиции на кубике что-то меняется. Если проделывать один и тот же алгоритм несколько раз, то через некоторое количество повторов кубик вернется в исходное состояние.
Примеры алгоритмов (формул вращений):
П В П’ В’
Л В Л В2
Ф’ П В П’
Не обращайте внимание, что вы пока ничего не понимаете в этих записях. Как расшифровывать алгоритмы — объясню подробнее чуть ниже. Разговор сейчас про алгоритмы, которые могут быть и длиннее (например 15-16 ходов), а могут быть и коротким, даже одно движение какой-нибудь грани — это тоже алгоритм.
Что такое «послойная методика сборки»?
Это такая методика, где процесс решения кубика разделяется на 3 основные части : первый слой, второй слой и третий слой.
Вид «кубика Рубика» с собранным первым слоем.
Вид «кубика Рубика» с собранными первым и вторым слоем.
Вид «кубика Рубика» с собранными тремя слоями — то есть головоломка решена, кубик собран.
Начальная сторона — сторона с которой начинается решение. Это та сторона, которая собрана целиком, когда решен первый слой. На рисунке, где собран 1-ый слой, она белая.
Конечная сторона — сторона, противоположная начальной — в нашем случае желтая.
Ну вот, основные понятия вы уже знаете. Сейчас самое время понять, как читать язык вращений «кубика Рубика». Это важно, так как без этого вы ничего не поймете в записях.
Как читать формулы языка вращений «кубика Рубика»?
Язык вращений необходим для того, чтобы сформулировать на бумаге движения граней кубика, и одновременно сделать запись как можно более краткой и четкой. Язык устроен очень просто и через три минуты вы уже будете уметь «читать» на нем написанные алгоритмы и выполнять их.
Возьмите кубик в руку и держите его перед собой. Посмотрите на него
, подмигните ему и скажите «-Привет кубик Рубика! Я тебя соберууу!». Так вот, у «кубика Рубика» есть шесть сторон, эти стороны кодируются одной буквой.
Стороны «кубика Рубика» в русской и английской нотации
Поворот стороны по часовой стрелке
шифруется просто как буква, обозначающая эту сторону.
П – поворот правой грани кубика Рубика по часовой стрелке. В – поворот верхней грани по часовой стрелке. Л – левой грани. Н – поворот по часовой стрелке нижней грани кубика, если бы вы смотрели на кубик снизу. З – поворот задней грани «кубика Рубика» по часовой стрелке, если бы вы смотрели на кубик сзади. Не запутайтесь!
Направление вращения для любой стороны «кубика Рубика», определяется так, если бы вы смотрели на нужную сторону «в лицо»
Поворот стороны против часовой стрелки
шифруется как буква, обозначающая эту сторону и штрих.
П’ — поворот правой грани кубика против часовой стрелки. В’ – поворот верхней грани против часовой стрелки. Л’ – левой грани и т.д.
Поворот грани на 180 градусов
— это поворот два раза по часовой стрелке или два раза против часовой (что одно и тоже) – шифруется как буква, обозначающая сторону и цифра два.
П2 – поворот на 180 градусов правой стороны, В2 – поворот на 180 градусов верхней стороны, Н2 – поворот на 180 градусов нижней грани.
Не ясно? Красивые картинки, для пояснения
П
поворот правой стороны «кубика Рубика» по часовой стрелке.
Это был короткий алгоритм, а вот при выполнении длинного алгоритма (длинной формулы) главное помнить, где расположена каждая грань во время выполнения последовательности. Можно очень быстро запутаться, поэтому, вот вам наверно самое главное правило при сборке кубика Рубика:
При выполнении алгоритмов — не вертите кубик в руках, держите его прямо перед собой
Одна тонкость - между цветами сторон и буквой, обозначающей сторону, никакой связи нет. Если вы держите к себе кубик зеленым боком, значит зеленая сторона в данный момент и есть фронтальная. В следующий раз вам нужно применить другой алгоритм, и вы повернули кубик белым боком, то уже белая сторона станет фронтальной.
Это все, теперь мы можем перейти к сборки кубика Рубика.