Секреты сборки кубика рубика: элементы, части, ключевые понятия
Перед тем, как приступить непосредственно к алгоритму сборки, следует изучить ключевые концепции.
Само название игрушки говорит само за себя: куб состоит из 6 граней (граней), 12 граней, 8 углов. Грани куба состоят из 9 маленьких цветных элементов, которые могут вращаться одновременно, но только по и против часовой стрелки. Имена лиц будут обозначены буквами русского алфавита следующим образом:
F — фасад;
Т — задний;
П — правый;
L — слева;
Б — верх;
H — внизу.
Во многих описаниях и схемах есть обозначения граней куба на английском языке.
Следующий секрет кубика Рубика заключается в расположении мелких цветных элементов.
- Центральные кубики определяют цвет всей стороны кубика Рубика. Именно эти кубики мы будем называть по аналогии с названиями граней (Ф, Т, П) и т.д.
- Реберные кубы примыкают к двум граням одновременно, поэтому имя будет двойным (например, FP, PV) — в зависимости от того, с какими гранями они взаимодействуют.
- Угловые кубики содержат в имени одновременно 3 буквы, так как они относятся к трем граням одновременно (FPV).
И еще один мини-секрет: при изучении закономерностей поворота лица буквы без дополнений будут означать поворот на 90 градусов по часовой стрелке, а буквы с дополнительным знаком «против часовой стрелки.
Разобравшись со всеми этими условностями, вам будет намного проще добавить кубик Рубика, и вы сделаете это правильно и быстро. Также для разнообразия вы можете узнать, как сделать взломщик из бумаги своими руками.
Метод Валерия Морозова (интуитивный)
Математик поставил цель: не давать готовых формул для запоминания, а показать принципы сборки.
Схема:
- Соберите 8 угловых частей.
- 4 ребра промежуточного слоя собираются крест-накрест на любой из боковых граней.
- остальные 8 краевых элементов собраны в правильные пары.
- 6 центров расположены каждый на своей стороне.
Самый быстрый способ. Метод Джессики Фридрих
Этот метод сборки пазлов был разработан Джессикой Фридрих в 1981 году. Концептуально он аналогичен большинству известных методов. Но упор делается на скорость сборки. Благодаря этому количество этапов сборки сократилось с семи до четырех. Чтобы освоить этот метод, вам нужно освоить «всего» 119 алгоритмов.
ВАЖНО: эта техника не подходит для новичков. Следует изучить, когда скорость сборки куба становится меньше 2 минут.
1. На первом этапе нужно собрать крестик с боковыми гранями. В специальной литературе этот этап называется «Крест» (от англ. Cross — крест).
2. На втором этапе вы должны собрать два слоя головоломки одновременно. Он называется «F2L» (от англ. First 2 Layers — первые два слоя). Для получения результата могут потребоваться следующие алгоритмы:
Фаза F2L
3. Теперь нужно полностью собрать верхний слой. Не стоит обращать внимание на стороны. Название этапа OLL (от англ. Ориентация последнего уровня — ориентация последнего уровня). Для сборки нужно выучить 57 алгоритмов:
Фаза OLL
4. Завершающий этап сборки куба. PLL (Permutation of the Last Layer — перестановка элементов последнего слоя по местам). Его сборка может производиться по следующим алгоритмам:
Фаза ФАПЧ
Простой и легкий способ сборки: Инструкция для детей и начинающих
Более подробная инструкция по сборке для новичков следующая:
- На первом этапе сборки этой популярной головоломки мы начнем с правильного креста. То есть из того, что на каждой стороне куба будет одинаковый цвет ребер и центров.
- Для этого находим белый центр и белые края и собираем крестики по следующей схеме:
Самые популярные движения
- После предыдущих шагов мы должны получить крестик. Конечно, с первого раза крестик не получится и нужно будет немного переделать получившийся вариант. Если все сделано правильно, достаточно просто переставить ребра местами.
- Этот алгоритм называется «бэнг-бэнг» и показан на следующей диаграмме:
Алгоритм Bang Bang
- Переходим к следующему этапу сборки пазла. Найдите белый угол на нижнем слое и поместите красный угол поверх него. Это можно сделать несколькими способами, в зависимости от расположения красного и белого углов. Мы используем метод, описанный выше.
Изменение положения секторов
- В результате у нас должно получиться следующее:
Первый слой по центру одним цветом
- Начинаем собирать второй слой. Для этого найдите четыре края без желтого цвета и поместите их между центрами второго слоя. Затем поверните куб, пока цвет центра не будет соответствовать цвету элемента грани.
- Как и при сборке предыдущего уровня, для этого может потребоваться один из нескольких вариантов:
Варианты строительства
- После успешного выполнения предыдущего шага перейдем к сборке желтого креста. Иногда это «сходится». Но это случается очень редко. Чаще всего кубик на этом этапе имеет три варианта расстановки цветов:
Варианты расположения желтых секторов
Итак, желтый крест собран. Дальнейшие действия по решению этой головоломки сводятся к семи вариантам. Каждый из них показан ниже:
Соберите желтую сторону
На следующем этапе нам нужно собрать уголки верхнего слоя. Возьмите один из углов и установите его движениями U, U ‘и U2. Это следует учитывать. Чтобы цвета уголка были идентичны цветам нижележащих слоев. При выполнении этого шага держите белый куб к себе.
Следующий этап строительства
- Завершающий этап сборки куба — сборка краев верхнего слоя. Если вы все сделали правильно, могут возникнуть четыре ситуации. Решаются они очень просто:
Последний шаг
Кубик Рубика 5х5 — формулы в картинках
пришло время решить головоломку 5 на 5. Это проще, чем головоломка 4 на 4. Переходите к формулам!
- ШАГ 1 — самый простой способ собрать кубик рубика 5х5;
- ФАЗА 2 — схема сборки кубика Рубика 5х5;
- ЭТАП 3 — сборка кубика рубика 5х5 для начинающих;
- ШАГ 4 — Схема сборки кубика Рубика 5×5 для начинающих;
- ШАГ 5 — как собрать кубик Рубика 5х5 самым простым способом;
- ЭТАП 6 — научитесь собирать кубик Рубика 5х5 поэтапно;
- ШАГ 7 — фото как поэтапно собрать кубик Рубика 5х5х5;
- ШАГ 8 — как научить ребенка постепенно собирать кубик Рубика 5х5;
- ШАГ 9 — инструкция по сборке кубика Рубика 5 на 5;
- ЭТАП 10 — Ориентация боковых кубиков 5х5.
Шаг 3. Крест на противоположной стороне
Теперь вам нужно собрать крест на противоположной стороне кубика Рубика. Крест собирается без учета расцветки третьего пояса (рис. 3-1). Другими словами, на этом этапе собирается только крест, а на следующем этапе крест согласовывается с цветами третьего пояса.
Теперь кубик Рубика имеет одну из четырех комбинаций: a, b, c, d — см. Рис. 3-2. Переход от одной комбинации к другой происходит по единой формуле: PPVP ‘V’ F ‘. Эту формулу нужно повторить 1-3 раза, в зависимости от имеющейся комбинации.
Если крест уже собран (рис. 3-2d), пропустите этот шаг. Если у вас есть только центральный квадрат (рис. 3-2а), вам нужно повторить формулу 3 раза. Если угол (рис. 3-2б) — 2 раза. Если линия (рис. 3-2в) — 1 раз.
Как собрать кубик рубик 3х3: самый легкий способ, схема сборки
Самый простой и надежный способ собрать кубик Рубика начинается с креста ниже. Соберите крест на нижнем крае куба и приступайте к пошаговому решению головоломки Как собрать кубик Рубика 3×3 — самый простой способ, схема которого находится прямо перед вами.
И, конечно же, самым понятным инструментом построения куба будет видеоурок с подробным описанием от опытного виртуоза.
Шаг 4. Собираем крест на нижнем слое
Вы должны переставить средние кубики верхнего края друг с другом, пока они все не встанут на свои места, независимо от того, как они вращаются!
Формула: V Ph PV PI VI FI
В конце этапа кубики верхнего креста должны быть на своих местах, а их цвета можно поменять местами.
Шаг 2. Расставляем углы на верхнем слое по своим местам
Найдите один из угловых кубиков верхней грани и поместите его на нижнюю грань. Теперь, в зависимости от того, какие цвета были у этого куба, проделайте операцию, показанную ниже.
а)
Формула: LN LI
б)
Формула: FI HI F
v)
Формула: ФИ ПИ ННПФ
В конце уровня у вас должна быть собрана вся верхняя грань.
Шаг 3. Сборка среднего слоя кубика Рубика
Найдите один из боковых кубиков и поместите его на нижний край. Теперь, в зависимости от того, какие цвета были у этого куба, проделайте операцию, показанную ниже.
а) 
Формула: (NL NI LI) (NI FI NF)
б)
Формула: (НИ ПИ НП) (НФ НИ ФИ)
В конце этапа у вас должны быть собраны два верхних слоя.
Шаг 1. Собираем крест на верхней грани кубика
В начале этого этапа куб полностью разбирается.
Найдите один из кубиков верхнего креста и поместите его на нижний край. Теперь, в зависимости от того, какие цвета были у этого куба, проделайте операцию, показанную ниже.
а)
Формула: FF
б)
Формула: НПФИПИ
Повторите эти операции со всеми гранями, пока не получите крест на верхнем слое.
Схема сборки кубика рубика 3х3 для начинающих в картинках
На ранних этапах практики сбора кубика Рубика мы будем использовать тот же метод, что и крест, но на этот раз у нас будет крест из цветных кубиков на верхнем крае. Как вы понимаете, вас ждет скоростная сборка кубика Рубика, на этом этапе вы должны научиться правильно определять положение граней и перемещать их в плоскости куба.
Существует несколько способов собрать кубик, и теперь вы узнаете, как собрать кубик Рубика 3×3 — схема для новичка состоит из 7 шагов. Для каждого из этапов есть изображения, описывающие процесс сборки. Возможно, вы потратите на эту головоломку больше времени, чем ожидалось, но вы решите головоломку, доступную далеко не каждому на нашей планете! За это стоит попотеть.
Кстати, последний мировой рекорд по сборке кубика Рубика на скорость был установлен за 4,73 секунды. И принадлежал он австралийскому студенту Феликсу Земдегсу, который опередил предыдущего рекордсмена всего на 0,01 секунды. Торопиться в этом деле нам некуда, поэтому внимательно изучаем инструкцию и начинаем собирать первый слой.
Принцип сборки кубика Рубика из начального креста не так уж и сложен. Здесь необходимо правильно изучить положение лиц. А дальше — вопрос техники, как говорится. Мы уже прошли основные понятия и правила сборки кубика Рубика для чайников.
Уверены, что схема сборки кубика Рубика 3×3 для новичков в картинках помогла вам установить свой рекорд и в дальнейших попытках вы сократите время до минимума.
Шаг 3. — Пояс — как собрать 2ой слой кубика Рубика
а)
Формула: (NL NI LI) (NI FI NF)
б)
Формула: (НИ ПИ НП) (НФ НИ ФИ)
Важный момент: найдя куб, сначала поднесите его к лицевой стороне куба. Он может быть в разных положениях. Как отобразить это на фасаде? Если куб находится внизу, просто поверните нижнюю грань до желаемого цвета (цвет передней). Средний слой необходимо опустить одним из способов (а или б) и затем подогнать под цвет лицевой стороны. Далее выполните шаги третьего этапа (а или б).
Ура! Вы собрали два слоя куба.
Шаг 7. Правильная позиция угловых кубиков последней грани
Вариант а
Промежуточный круг B Заключительный круг BI
Формула: ((P FI PI F) 2) NV ((P FI PI F) 2) NVI, где N = 1 или 2 (до поворота куба).
Вариант б
Промежуточный круг B2 Заключительный круг B2
Формула: ((P FI PI F) 2) NV2 ((P FI PI F) 2) NB2, где N = 1 или 2 (до поворота куба).
Вариант в
Два промежуточных круга B, заключительный круг B2
Формула: ((P FI PI F) 2) NV ((P FI PI F) 2) NV ((P FI PI F) 2) NB2, где N = 1 или 2 (до поворота куба).
За какое время собирается «Кубик Рубика»
Людей, любящих скоростную сборку, называют спидкуберами (англ. «Скорость»). А сама скоростная сборка — это спидкубинг, где официальные соревнования регулярно проводит Всемирная ассоциация кубов.
- Текущий рекорд скорости сборки установил Матс Волком, построивший куб за 5,55 секунды.
- Текущий официальный мировой рекорд Рубика удерживает Феликс Земдегс за 5,66 секунды. Его неофициальный — 4,79.
Шаг 4. Согласованный крест
В результате этого шага мы получим крест, соответствующий цвету пояса (рис. 4-2в).
Поворачивайте верхний пояс, пока два цвета креста не будут соответствовать центральным квадратам верхнего пояса (Рисунок 4-1). Возможны только две комбинации: цвета совпадают с линией Рис. 4-2a) или цвета соответствуют углу (Рис. 4-2b).
Собрать кубик рубика онлайн со своими данными
Самая известная из этих программ — приложение Mistr Kostky. Его написал Мартин Спанель. Приложение может помочь любому собрать кубик Рубика примерно за 20 ходов. Самое интересное, что эта программа работает в дополненной реальности. Благодаря камерам программа анализирует положение нескольких граней куба.
Затем с помощью библиотеки OpenCV изображение распознается и обрабатывается. После этой обработки дополненная реальность подскажет человеку манипуляции, которые необходимо будет произвести для оптимального решения загадки.
Обычно такие приложения основаны на так называемом «Алгоритме Бога», который позволяет решить головоломку за минимальное количество ходов. Кстати, на его разработку ученым понадобилось 35 лет. Обратите внимание, что использование этого метода — ультиматум, и при его использовании желание развиваться в этом направлении может исчезнуть.
Шаг 6 — расстановка угловых кубиков
Осталась последняя строчка! Для его сборки требуется так называемый восьмиступенчатый процесс. Это легче запомнить. Он может состоять из двух частей: вперед и назад. В обоих случаях переставляются три угловых кубика, но в первом варианте — по часовой стрелке, во втором — против. После того, как кубики дважды переставили, используя прямую опцию, вы получите тот же результат, что и обратный. Это удобно, поскольку вам не нужно запоминать оба варианта (хотя это было бы неплохо), а используйте один.
Формула: (PI FI LI F) (P FI LF)
Формула: (FI LI F PI) (FI LFP)
Пятый шаг — поставить хотя бы один кубик, даже если он установлен неправильно. (Бывает, что ни один из кубиков не находится в нужном месте. Поэтому используйте один из двух 8-ходовых процессов для любых трех кубиков. После манипуляций хотя бы один кубик будет ориентирован правильно).
Теперь вам нужно повернуть куб так, чтобы этот куб находился в дальнем левом углу. Затем используйте один из процессов (вперед или назад). После этих действий все угловые кубики должны быть на своих местах. И все же два или четыре из них неуместны.
Как собрать по самой лёгкой инструкции кубик конструктора Рубика 3х3
Перед тем, как приступить к сборке пазла, рекомендуется разобрать его и собрать обратно, чтобы убедиться, что объект сложен правильно.
Начальный способ сборки:
- Крест в первом слое.
- Углы первого слоя.
- Ребра среднего слоя.
- Крест в последнем слое.
- Обставьте края последнего слоя.
- Размещение углов в последнем ряду.
- Переверните углы финишного слоя.
Схема сбора кубика Рубика для новичков по инструкции состоит из 7 этапов, продолжительность занятия 45 минут.
Подготовительный этап
Базовые концепты.
Обозначение: Все повороты делаются на 90 градусов по или против часовой стрелки.
Первый этап
Создайте начальный уровень за 2 шага — пересеките несколько углов.
Второй этап
Соедините 1 слой в 2 этапа: скрестите несколько углов.
Третий этап
Шаг 3: Постройте средний слой кубика Рубика. Вставьте 4 края на место в среднем слое.
Четвертый этап
Шаг 4: Соберите «неправильный» белый крест на последнем слое.
Пятый этап
Шаг 5. Создайте правильный «белый крест.
Шестой этап
Шаг 6: Расположите углы верхнего слоя на месте.
Седьмой этап
Шаг 7 завершающий. Расширьте углы правильными цветами.
Вам удалось собрать кубик Рубика!
Шаг 5. Правильное расположение реберных кубиков
На самом деле правильно сориентировать краевые кубики несложно. Этот этап будет легко запомнить, но некоторым все равно придется нелегко. Примечание: куб, который вы хотите открыть, должен быть справа. Показано на изображении стрелками. Посмотрите варианты а, б, в. Любые неправильные положения помечаются на них точками. У каждого варианта своя формула.
Вариант а
Формула: (P Sn) 4 VI (P Sn) 4 V
Например, для рисования «a» сначала требуется промежуточный поворот BI, а затем поворот B. Следовательно, вы переместите куб на правую сторону, а затем вернете верхнюю часть в желаемое положение.
Вариант б
Формула: (P Sn) 4 B2 (P Sn) 4 B2
Повторяем 2 раза.
Формула «б» — В2, затем снова В2. А в случае схемы «б» придется выполнять «Б» трижды, потому что каждый раз кубик будет переворачиваться вверх дном. Все снова заканчивается поворотом B.
Вариант в
Формула: ((P Sn) 4 B) 4
Повторяем 4 раза.
Некоторым кажется странным, что после первого шага в формуле порядок уровней был нарушен, хотя требуемый куб был в правильном положении. Напротив, это может создать путаницу, отбив желание полностью собрать кубик. Но не беспокойтесь. После промежуточного вращения не смотрите на поврежденные слои — просто выполните первый шаг формулы со вторым кубиком. В результате все встанет на свои места и крест будет собран.
Рекорд по сборке кубика рубика
Ранее образец сборки куба родом из США — Лукас Эттер. В 14 лет он решил эту головоломку за 4,90 секунды. Кстати, он был на 0,35 секунды раньше своего предшественника.)
А в 2018 году в Мельбурне был установлен новый мировой рекорд разрешения кубика Рубика 3x3x3 — 4 и 22 сотые секунды. Его установил 22-летний австралиец Феликс Земдегс (родился 20 декабря 1995 года в Мельбурне).
24 ноября 2018 года в Китае на турнире «Wuhu Open 2018» Ду Юйшэн установил новый рекорд с результатом 3,47 секунды.
В соревновании робототехнических систем, по неподтвержденным данным, лучший результат — 0,887 секунды. Конечно, обычный человек, желающий собрать кубик, не сможет добиться таких показателей без особых усилий с его стороны.
Но как научиться быстро решать эту головоломку? Вы можете тренироваться последовательно и усердно в течение многих месяцев. Но есть другой подход. Вы можете использовать программы. Они разработаны на основе алгоритмов, предназначенных для оптимального решения головоломки за минимально возможное количество ходов. Этот способ избавит вас от долгих тренировок. Все, что вам нужно сделать, это использовать приложение, и программа рассчитает все ходы за вас.
Шаг 2. Собрать второй пояс
Второй ремень легко собирается по двум формулам. Найдите в третьем ремне подходящий куб, соответствующий обоим цветам (при необходимости, скрутите третий ремень) и переместите его по диагонали ко второму ремню, используя формулы.
Формулы кубик рубика 3х3: просчитываем ходы
Если вы думаете, что предыдущие методы сборки пресловутого куба предназначались исключительно для глупцов, возьмите несколько формул.
Первый этап мы начнем с создания уже известного нам креста. Куда же без этого?
Второй шаг, сделанный правильно, приведет к полностью собранной верхней стороне куба.
На третьем этапе формируем второй слой куба.
Четвертый этап: делаем крестик для третьего слоя нашего куба.
На пятом этапе откройте боковые кубики третьего слоя.
Шестой этап: угловые кубики третьего слоя находят свое место.
На седьмом шаге открываем угловые кубики третьего слоя.
Схема сборки кубика рубика 3х3 в 15 ходов
С 1982 года, когда появился конкурс на скоростную сборку кубика Рубика, многие любители этой головоломки начали разрабатывать алгоритмы, которые помогут правильно организовать сектора куба с минимумом ходов. Сегодня минимальное количество ходов в этой головоломке называется «Алгоритм Бога» и составляет 20 ходов.
Поэтому собрать кубик Рубика за 15 ходов невозможно. Также несколько лет назад для сборки этой головоломки был разработан 18-ходовой алгоритм. Но его нельзя использовать со всех позиций куба, поэтому он был отклонен как самый быстрый.
В 2010 году ученые Google создали программу, с помощью которой они вычислили самый быстрый алгоритм решения кубика Рубика. Он подтвердил, что минимальное количество шагов — 20. Далее из деталей популярного конструктора был создан робот Lego Mindstorm EV3, способный собрать кубик Рубика из любой позиции за 3,253 секунды. Используйте в своей «работе» 20 шагов «Алгоритма Бога». И если кто-то вам скажет, что существует 15-ти ступенчатая схема сборки куба, не верьте им. Даже мощи Google недостаточно, чтобы его найти.
Еще одна схема сборки
Шаг 4 — крест нижней грани.
Формула: V Ph PV PI VI FI
Теперь нам нужно разобраться с боковыми кубиками. Наша задача — не нарушать порядок готовых слоев. На картинке показано, как правильно выбрать кубики. На рисунке также наглядно показано, что будет с другими кубиками. Необходимо постоянно повторять этот шаг, собирая нужные кубики и постепенно размещая все кубики. В результате должны уместиться четыре боковых куба. Тем не менее, некоторые из них, а может быть, и все, могут оказаться неуместными.
