Знаменитая головоломка, представляющая собой несколько цветных секторов, объединенных в один кубик, появилась в 1974 году. Венгерский скульптор и преподаватель решил создать учебное пособие для объяснения студентам теории групп. На сегодняшний день эту игрушку считают самой продаваемой во всем мире.
Но, успех к этой головоломке пришел только тогда, когда на нее обратил внимание немецкий предприниматель Тибор Лакзи. Он, совместно с изобретателем игр Томом Кремером, наладил не только выпуск кубиков, но и организовали продвижение этой головоломки в массы. Именно благодаря им появились соревнования по скоростной сборке кубиков Рубика.
Кстати, людей, которые занимаются такой сборкой этой головоломки называют спидкуберами («speed» - скорость). Не трудно догадаться, что скоростная сборка «магического» куба называется спидкубинг.
Строение кубика Рубика и названия вращений
Для того, чтобы научиться собирать эту головоломку необходимо понять ее строение и узнать правильное название тех или иных действий с ней. Последнее важно, если вы собираетесь найти инструкцию по сборке кубика в Интернете. Да, и в нашей статье мы будем называть все действие с этой головоломкой, согласно устоявшимся выражениям.
Стандартный кубик Рубика состоит из трех сторон. Каждая из которой состоит из трех частей. Сегодня также существуют кубики 5x5x5. У классического кубика 12 ребер и 8 углов. Он окрашивается в 6 цветов. Внутри этой головоломке располагается крестовина, вокруг которой и происходит перемещения сторон.
На конце крестовины жестко располагается квадрат с одним из шести цветов. Вокруг него и нужно собрать остальные квадраты того же цвета. Причем, головоломка считается собранной, если на всех шести сторонах кубика будет собран свой цвет.
ВАЖНО: В оригинальной головоломке желтый цвет всегда находится напротив белого, оранжевый – красного, а зеленый – синего. И если разобрать головоломку, а потом сложить его неправильно, то это может привести к тому, что ее никогда не смогут собрать.
Кроме центров кубика, постоянными составляющими этой головоломки являются углы. Каждый из восьми углов состоит из трех цветов. И как бы вы не меняли положение цветов в этой головоломке, состав цветов углов в ней не изменятся.
ВАЖНО: Кубик Рубика собирается путем помещения угловых и средних секторов в соответствие с цветами центральных секторов.
Теперь, когда мы поняли, конструкцию этой головоломки пора переходить к названиям сторон и вращений и их обозначением в специализированной литературе.
В процессе сборки кубика Рубика может потребоваться не только перемещение сторон, но и изменение положения этого предмета в пространстве. Специалисты называют эти движения перехватами. Схематично это отображается так:
ВАЖНО: Если в найденном вами алгоритме сборки кубика обозначается только буква, то изменяем положение стороны по часовой стрелке. Если после буквы обозначен знак апострофа «’», то сторону вращаем против часовой стрелки. Если после буквы обозначено число «2», то это значит, что сторону нужно вращать два раза. Например, D2′ – вращаем нижнюю сторону против часовой стрелки два раза.
Простой и легкий способ сборки: Инструкция для детей и начинающих
Самая подробная инструкция сборки для начинающих выглядит следующим образом:
- На первом этапе сборки этой популярной головоломки начинаем с правильного креста. То есть с того, что на каждой стороне кубика будет одинаковым цвет ребер и центров.
- Для этого находим белый центр и белые ребра и собираем кресты согласно ниже показанной схемы:
- После вышеописанных действий мы должны получить крест. Конечно, с первого раза крест не будет правильным и нужно немного преобразить полученный вариант. При правильном исполнении будет достаточно просто поменять ребра между собой местами.
- Данный алгоритм называется «пиф-паф» и показан на схеме ниже:
- Переходим к следующему шагу сборки головоломки. Находим белый угол на нижнем слое и ставим над ним красный уголок. Сделать это можно разными способами, в зависимости от положения красного и белого углов. Используем метод «пиф-пафа» описанный выше.
- В итоге у нас должно получиться следующее:
- Начинаем собирать второй слой. Для этого находим четыре ребра без желтого цвета и расставляем их между центрами второго слоя. Затем крутим кубик до тех пор, пока цвет центра не совпадет с цветом элемента грани.
- Как и при сборке предыдущего слоя, для достижения этой цели вам может потребоваться один из нескольких вариантов:
- После того, как мы успешно выполнили предыдущий шаг, переходим к сборке желтого креста. Иногда, он «собирается» сам. Но, случается это очень редко. Чаще всего кубика на этом этапе имеет три варианта расположения цветов:
Итак, желтый крест собран. Дальнейшее действие при решении этой головоломки сводится к семи вариантам. Ниже показан каждый из них:
На следующем шаге нам нужно собрать углы верхнего слоя. Возьмите один из углов и поставьте его на место с помощью движений U, U’ и U2. При этом нужно учитывать. Чтобы цвета угла были идентичными цветам на нижних слоях. При использовании этого шага держите кубик белым цветом к себе.
Следующий шаг сборки
- Заключительная стадия сборки кубика – сборка ребер верхнего слоя. Если вы все вышеописанное сделали правильно, то может возникнуть четыре ситуации. Решаются они очень просто:
Самый быстрый способ. Метод Джессики Фридрих
Этот метод сборки головоломки был разработан Джессикой Фридрих в 1981 году. Он концептуально не отличается от большинства известных методов. Но, в нем сделан упор именно на скорость сборки. Благодаря чему, количество этапов сборки сократилось с семи до четырех. Для освоения этого метода нужно освоить «всего» 119 алгоритмов.
ВАЖНО: Данная методика не подходит начинающим. Ее изучением нужно заниматься, когда ваша скорость сборки кубика станет менее 2 минут.
1. На первом этапе нужно собрать крест с боковыми гранями. В специализированной литературе этот этап называется «Cross» (от англ. Cross - крест).
2. На втором этапе нужно собрать сразу два слоя головоломки. Его именуют «F2L» (от англ. First 2 Layers - первые два слоя). Для достижения результата могут потребоваться следующие алгоритмы:
3. Теперь нужно собрать верхний слой полностью. Обращать внимание на боковые стороны не стоит. Название этапа OLL (от англ. Orientation of the Last Layer - ориентирование последнего слоя). Для сборки нужно выучить 57 алгоритмов:
4. Заключительная стадия сборки кубика. PLL (от англ. Permutation of the Last Layer - расстановка элементов последнего слоя по местам). Его сборку можно осуществить с помощью следующих алгоритмов:
Схема сборки кубика рубика 3х3 в 15 ходов
С 1982 года, когда появились соревнование по скоростной сборке кубика Рубика, многие любители этой головоломки стали разрабатывать алгоритмы, которые помогут правильно расставить сектора кубика при минимуме ходов. Сегодня, минимальное число ходов в этой головоломке называется «Алгоритм Бога» и составляет 20 ходов.
Поэтому, за 15 ходов собрать кубик Рубика нельзя. Больше того, еще несколько лет тому назад, был разработан 18-ходовый алгоритм сборки этой головоломки. Но, его можно использовать не из всех положений кубика, поэтому и его отвергли как самый быстрый.
В 2010 году, ученые из Google создали программу, с помощью которой рассчитали самый быстрый алгоритм сборки кубика Рубика. Он подтвердил, что минимальное количество шагов – 20. Позже, из деталей популярного конструктора был создан робот Lego Mindstorm EV3, который способен собрать кубик Рубика из любого положения за 3,253 секунды. Он использует в своей «работе» 20 шаговый «Алгоритм бога» . И если вам кто-то расскажет про то, что есть 15-шаговая схема сборки кубика, не верьте ему. Даже мощностей Google «не хватает», чтобы его найти.
Как просто собрать кубик Рубика: Видео
Как забыть о непонятных схемах и собрать кубик Рубика по схеме для начинающих?
Если вы все еще не можете решить головоломку, не расстраиваясь: в нашей статье вы найдете ответ.
Сейчас мы попробуем подробно объяснить, как это сделать, чтобы удивить себя, друзей и родных.
Что такое кубик Рубика?
Если вы поставили перед собой задачу , то после прочтения статьи это станет легко.
Но если не знать, как устроен этот самый загадочный кубик, из чего он состоит и каким образом функционирует, задача усложняется в разы.
Как собрать кубик Рубика по схеме для начинающих на русском языке, вы узнаете ниже, но помните, что не стоит недооценивать сложность представленной .
Обычный рубик 3х3 - это небольшой механический 3D куб, грани которого окрашены в разные цвета.
Собираем кубик Рубика Давайте разберем по частицах составляющие куба.
Начнем с центрального элемента, он один с каждой стороны. Его можно вращать вокруг своей оси, но всегда каждый из них остается на месте в «правильном» положении.
Угловых элементов немного больше - 8, и они имеют три разных цвета.
Нельзя забывать о 12 ребрах с несколькими разными цветами, расположенными между углами.
Получается всего 20 частиц, которые можно передвигать, и решение задачи полностью зависит от знания правильного изменения их положения.
Если начать вращать одну сторону, можно увидеть центральные элементы, а точнее - как они не двигаются. Ребро же становится туда, где должно находиться, а угол - на свое место.
Совет: каждый из элементов имеет определенный тип, его не изменить после поворота.
Основы решения головоломки
Если хотите знать, как собрать кубик Рубика, у нас есть специальная схема для начинающих на русском.
Поставьте себе - пусть элементы встанут на свои места. Сконцентрируйте внимание на центре, только кубики там не меняют свое положение.
К примеру, ребро, находящееся между красным и зеленым, - красно-зеленое.
Возьмите себе за ориентир правило: возле зеленого обязательно должно быть ребро того же цвета.
Схема 1. Синим цветом изображены правильно расставленные частицы, зеленым - те, которые поддадутся изменению, желтым - над которыми производится действие Нельзя упускать из вида угол, он всегда трехцветный и размещен между центральными элементами цветов, которые ему соответствуют.
Как собрать кубик Рубика - пошаговая схема для начинающих в картинках
Нужно собрать края одной стороны. Для начала выберите цвет, который будет первым. Пусть это будет желтый. Итак, начнем!
Поверните куб желтым цветом кверху, таким образом снизу останется белый, практически во всех существующих моделях представлена эта разметка.
Совет: если вас интересует как собрать кубик Рубика, воспользуйтесь схемой для начинающих на русском языке 3 на 3. Вверху нужно сложить крест, для этого поставьте края выбранного вами цвета в позиции. Они будут соответствовать центральному элементу.
Пользуясь нашим советом, помните, что нужно сделать по порядку.
Второй цвет ребра должен соответствовать центральной частице, которая ближе всего. Потренируйтесь и у вас получится.
Главное - не останавливайтесь, попробуйте и продвигайтесь с уверенностью дальше. Вам в помощь придет терпение и еще раз терпение, не сдавайтесь.
Соберите крест по схеме, но не забывайте, что это нужно будет сделать 4 раза - для каждой стороны.
- Куб должен быть у вас в руках, переворачивайте его, сверху должен быть желтый центровой элемент, или тот, цвет, который вы подобрали, внизу - белый
- Посмотрите, есть ли желтый внизу, и обратите внимание на оба цвета ребра
- В том случае, если вами был найден желтый квадратик, крутите куб, пока ребро не займет свое место сверху
- Продолжайте следовать инструкции, как собрать кубик Рубик по схеме для начинающих на русском языке в фото и выполните одно из действий: центр - внизу, впереди, ребро - в промежуточном слое и повторите шаг номер 1
Совет: если вы видите желтый цвет сверху, но он не на своем месте или неправильно ориентирован относительно центра, поменяйте его позицию, просто поставив другую частицу на его место.
Край будет стоять в положении, описанном ранее, с помощью схемы он встанет на свое место.
Так нужно сделать для каждого из желтых кубов, в итоге вы получаете крест.
Верхняя грань
После того как вами был сложен крест, можно приступить к сборке верха полностью. Нужно поставить углы по местам.
Если ставить их так, как хочется, ничего не получится - у каждого есть свое место. Это определяют цвета, из которых он состоит.
Не забывайте, что любые выполняемые действия нужно будет повторить 4 раза для всех углов.
- Поставьте кубик в первоначальное положение, как и в предыдущий раз
- Попробуйте найти в нижнем слое угол, в котором будет желтый квадрат, остановите свое внимание на несколько цветов на нем
- Поверните низ, угол должен быть под своим местом
- Можете выбрать одно из нескольких решений: желтый слева, справа и снизу
Переходим к следующей грани, при этом не забываем о центральных элементах. Они зафиксированы на месте, поэтому необходимо менять их местами и думать, как лучше разместить.
Все действия повторяем, как и прежде, по 4 раза.
- В этот раз нужно взять кубик белым слоем кверху, внизу получится желтый, уже собранный.
- Найдите в верхнем слое края без белого цвета с обеих сторон.
- Прокручивайте вверх таким образом, пока цвета края и центра полностью не совпадут, это будет очень похоже на перевернутую Т.
- Выберите один из представленных примеров, ваше решение должно зависеть от того, где размещен край - слева или справа. Вот варианты, из которых стоит выбрать: край передвинут вправо или край передвигается влево.
Если вы не смогли найти в слое элементы без белого на любой из сторон, это значит, что они в середине.
Для исправления подобной ситуации поверните другой край из верхнего слоя на его место. Вы сможете продолжить свою работу, следуя инструкции.
Собираем второй крест
Теперь, когда уже собраны 2 слоя куба, давайте попробуем сделать 4 крайних элемента верха белыми.
Нужно сосредоточиться исключительно на краевых частицах, обходя углы.
Все еще не знаете, как собрать кубик Рубика по схеме для начинающих на русском языке? Вам на помощь придет тематическое видео.
Итак, если первые 4 белые ребра уже наверху, переходите к следующему шагу.
Но если только несколько, воспользуйтесь инструкцией, представленной ниже, и обратите внимание, как они расположены относительно друг друга.
Все зависит от того, рядом они или напротив: смежные края, противоположные края белые, ни один белоснежный квадрат не стоит правильно.
Если попробуете сложить крест одним из вышеописанных способов, то в случае, если вверху не будет ни одного светлого квадрата, результат: 2 готовых квадрата.
В зависимости от полученной комбинации, выберите свой вариант действия, это может быть первый или второй плюс 4-ый шаг.
Второй крест готов. Чтобы боковые части совпали по цветовой гамме с центром, повторите действия пятого раздела.
Поверните верх кубика до момента совпадения двух ребер по цвету с центром. Второй крест на месте.
Размещение углов
Уже свое место нашли частицы, и вы уже почти до конца знаете, как собрать кубик Рубика по схеме для начинающих на русском языке по видео, осталось только завершить углы.
Это нужно сделать, не обращая внимания на их ориентацию, вы должны знать, когда стает в свою позицию.
Совет: угол стоит правильно, когда близкие центральные части совпадают по цветовой гамме с 3 частями.
Мы покажем вам, в каких ситуациях углы стоят неправильно и правильно для сборки.
Конечно же, может сложиться и так, что 4 угла встанут по местам изначально.
Если же 1 стал на место, следуйте одному из примеров:
- Край поворачивайте вперед, вверх вправо, другой край - вперед, опять вбок, но левый, вниз, вправо, другой край - вниз, и обратный - влево
- Левый край - вверх, правый - влево, вперед, вправо, левый - вниз, правый - влево, вниз, вправо
Итак, мы вместе собрали куб 3х3, если вас интересует, как собрать кубик Рубика, есть специальная схема для начинающих на русском языке и для куба 2х2.
Хочется верить, что мы вам смогли помочь, и вы собрали кубик Рубика.
Это достаточно увлекательное занятие, которое поможет свои умственные способности и моторику пальцев рук.
Вы неделю ломали голову над этой головоломкой. И вот, наконец, она собрана!.. Вам никогда не понять радость человека, собравшего кубик Рубика, пока сами не попытаетесь это сделать.
Для неопытного обывателя собрать кубик Рубика – задача не из простых. Конечно, в интернете можно найти и видео, и инструкции с , где есть подробное описание пошаговой сборки. Но не все методики поддаются успешному применению на практике.
Для начинающих сборщиков
Разберемся же, из чего состоит кубик Рубика 3х3 и как его можно крутить (хотя, скорей всего, первое время он будет крутить вами!).
У кубика есть каркас – крестовина, на которой закреплены центральные детали каждой стороны. Эти детали неподвижны, и вся остальная «братия» крутится вокруг них.
Теперь возьмите кубик, поверните к себе одной из сторон (на ваше усмотрение) и внимательно рассмотрите:
В ─ верхняя сторона,
Н ─ нижняя сторона,
Л ─ левая сторона,
П ─ правая сторона,
Ф – фронтальная (передняя) сторона,
З ─ задняя сторона.
И, соответственно, важно усвоить комбинации поворотов:
Ф, З, В, Н, Л, П – вращение по часовой стрелке (или – от себя) на 90 градусов;
Ф’,З’, В’, Н’, Л’, П’ – вращение против часовой стрелки (или – на себя) на 90 градусов;
Ф”, З”, В”, Н”, Л″, П” – вращение на 180 градусов.
Простейшая схема сборки кубика Рубика 3х3 состоит из семи последовательных этапов.
Шаг 1. Собираем крест на верхней грани.
Выберите сторону, которая будет верхом. Будем собирать «правильный» крест. Это означает, что на верхней стороне центр будут окружать детали того же цвета, а на боковых гранях – наклейки на верхнем кубике и центральном будут другого, но при этом также одинакового цвета.
Чтобы получить такой результат, проще всего одним из вышеуказанных поворотов перенести интересующий нас кубик вниз, совместить его с центром того же цвета и перенести обратно вверх.
Когда вы таким образом собрали несколько ребер, а следующее стоит так, что, опустив его, вы нарушите верх, вам на помощь приходит комбинация П’, Н’, П, позволяющая вернуть все на свои места.
Шаг 2. Расставляем углы верхней грани.
Проще всего начинать с тех углов, которые находятся внизу. Подкручиваем низ так, чтобы искомый угол стал под положенным ему местом, как на картинке ниже. Далее одним из поворотов переносим его наверх, скорей всего, нарушив верхний крест, поэтому фиксируем угол поворотом совершенно в другую сторону, ставим центр на место и возвращаем угол. Например, для случая, приведенного на рисунке 4, применяем комбинацию П, Ф’, П’, Ф.
Принцип строится на том, что мы одними кубиками «выбиваем» другие. Если угол находится сверху, то лучше его перенести вниз, например, поворотом П′, и затем ставить на положенное место
Ожидаемый результат:
Шаг 3. Собираем средний слой.
Во-первых, разворачиваем кубик так, чтобы собранная сторона была внизу. Теперь можно расставить четыре ребра среднего слоя по своим местам. Здесь возможны три комбинации:
1. Необходимо перенести кубик сверху справа на переднюю грань. Поворачиваем В’, Ф’, В, Ф, В, П, В’, П’.
2. Перенести вправо можно с помощью комбинации В, П, В’,П’, В’, Ф’,В, Ф.
3. Для разворота ребра, которое стоит там, где надо, но не той стороной: П, В’, П’, В’, Ф’, В, Ф, В’, П, В’, П’, В’, Ф’, В, Ф.
Результат:
Шаг 4. Собираем «неправильный» крест на «новой» верхней грани.
Цель – достичь варианта с рис. 10, собрать «белый крест»:
1) комбинация Ф, П, В, П’, В’, Ф";
2) Ф, В, П, В’, П’, Ф";
3) любая из предложенных комбинаций два раза.
Шаг 5. Делаем из «неправильного» креста «правильный».
Поворачиваем верхний слой до тех пор, пока любые два ребра не совпадут по цветам с центрами из среднего слоя. Тут имеет место два случая:
1. На своих местах – два противолежащих ребра, два остальных нужно поменять местами. Используем комбинацию П, В, П’, В, П, В”, П’.
2. Два собранных ребра, находятся под углом, два остальных нужно поменять местами комбинацией П, В”, П’, В’, П, В’, П’. Возможно, вам придется повторить эту комбинацию несколько раз.
Результат:
Шаг 6. Расставляем углы верхнего слоя по своим местам.
Для осуществления этого шага воспользуйтесь одной из предложенных комбинаций:
1) П’, Ф’, Л, Ф, П, Ф’, Л’, Ф;
2) Ф’, Л, Ф, П’, Ф’, Л’, Ф, П.
Шаг 7. Разворачиваем углы правильными цветами.
Держим кубик к себе одной стороной так, чтобы «неправильный» угол был справа сверху. Комбинацией П’, Н’, П, Н крутим кубик, пока угол не станет, как надо. Далее прокручиваем верх до следующего неправильного повернутого угла и той же комбинацией выставляем правильно. Рабочую сторону не меняем!
Во время этих действий конструкция кубика может нарушиться. Но так прописано в сценарии. Так что не переживайте!
Наконец, можно развернуть все четыре угла правильными сторонами – остальные элементы кубика также становятся на свои места! Гордитесь собой – вы это сделали! Поздравляем с успешным результатом!
Фото: kak-sobrat-kubik-rubika.praya.ru, speedcubing.com.ua, ru.gde-fon.com.
Помилка в тексті? Виділи її, натисни Shift + Enter або клікни .
Головоломка, придуманная как наглядное пособие к алгебраической теории, неожиданно увлекла весь мир. Уже не одно десятилетие далекие от высшей математики люди азартно бьются над сложной и увлекательной задачей. «Магический кубик» – отличный инструмент для развития логического мышления и памяти. Тем, кто впервые задался вопросом, как собрать кубик Рубика, схемы и комментарии помогут поддержать энтузиазм, и, возможно, открыть для себя мир спидкубинга.
Шесть граней головоломки имеют определенные цвета и порядок их расположения, запатентованные изобретателем. Многочисленные подделки часто выдают себя именно непривычными цветами или их положением относительно друг друга. Обучающие схемы и описания всегда используют стандартное цветовое оформление. Новичкам довольно просто запутаться в объяснениях, если использовать кубик с другой цветовой схемой.
Цвета противоположных граней: белый – желтый, зеленый – синий, красный – оранжевый.
Каждая сторона состоит из нескольких квадратных элементов. По их количеству различают виды кубиков Рубика: 3*3*3 (первый классический вариант), 4*4*4 (так называемая «Месть Рубика»), 5*5*5 и так далее.
Первая модель, собранная Эрнё Рубиком, представляла собой 27 деревянных кубиков, одинаково покрашенных в шесть цветов и составленных друг на друга. Изобретатель в течение месяца пытался сгруппировать их так, чтобы грани большого куба сложились из одинаковых по цвету квадратов. Еще больше времени заняла разработка механизма, который скрепил все элементы.
Современный кубик Рубика классической конструкции состоит из следующих элементов:
- Центры – неподвижные относительно друг друга части, закрепленные на осях вращения кубика. Они обращены к пользователю только одной окрашенной стороной. Собственно, шесть центров и образуют зеркальные пары в цветовой схеме.
- Ребра – подвижные элементы. Пользователь видит две цветные стороны у каждого ребра. Цветовые комбинации здесь тоже стандартные.
- Углы – восемь подвижных элементов, расположенных в вершинах куба. У каждой из них по три цветные стороны.
- Скрепляющий механизм – крестовина из трех жестко закрепленных осей. Существует альтернативный вариант механизма, похожий на сферу. Его используют в скоростных или многоэлементных кубиках. Особенно сложна конструкция кубов с четным количеством элементов на гранях – это система взаимосвязанных клик механизмов, иногда объединенная с крестовиной. Существуют магнитные механизмы для профессиональных скоростных кубов.
Игра с кубиком Рубика заключается в том, что при помощи подвижного механизма цветные элементы на гранях переупорядочивают и пытаются собрать в первоначальном порядке.
Фанаты головоломки соревнуются в решении на время. Кроме ловкости рук, для этого необходимо изучить, запомнить и довести до автоматизма сотни комбинаций цветных элементов и действий с ними. Этот необычный вид спорта называется спидкубинг.
Регулярно проводятся турниры спидкуберов, обновляются рекорды. Постоянно открываются новые горизонты для достижений. В рамках турниров проводятся соревнования по сборке вслепую, одной рукой, ногами и так далее.
Новейшее увлечение – сборка пасьянсов (узоров) на кубике.
Для того чтобы описывать манипуляции с головоломкой, записывать схемы решений, движения элементов относительно друг друга, и просто для удобства общения был создан язык вращений. Он представляет собой буквенные обозначения для каждой грани и для способов ее вращения.
Стороны головоломки обозначают заглавными буквами.
В русскоязычных руководствах по сборке кубика Рубика используют начальные буквы от русских названий:
- Ф – от «фасад»;
- Т – от «тыл»;
- П – от «правая»;
- Л – от «левая»;
- В – от «верх»;
- Н – от «низ».
В мировом сообществе используют начальные буквы от названий граней по-английски.
Обозначения, принятые в WCA (World Cube Association):
- R – от right;
- L – от left;
- U – от up;
- D – от down;
- F – от front;
- B – от back.
Центральный элемент называется так же, как грань (R, D, F и так далее).
Ребро примыкает к двум граням, его название состоит из двух букв (FR, UL и так далее).
Угол, соответственно, описывается тремя буквами (например, FRU).
Группы элементов, которые составляют средние слои между гранями, тоже имеют свои названия:
- M (от middle) – между R и L.
- S (от standing) – между F и B.
- E (от equatorial) – между U и D.
Вращение граней описываются буквами, называющими грани, и дополнительными значками.
- Апостроф «’» указывает на то, что грань или слой поворачиваются против часовой стрелки.
- Цифрой 2 обозначается повтор движения.
Возможные действия с гранью, например, с правой:
- R – вращение по часовой стрелке;
- R’ – вращение против часовой стрелки.
- R2 – двойной поворот, неважно в какую сторону, так как у грани всего четыре возможных положения.
Чтобы определить, в какую сторону поворачивать грань, нужно представить на ней циферблат часов и руководствоваться движением воображаемой стрелки.
Вращение противоположных граней «по часовой стрелке» получается встречным.
Движения средних слоев привязаны к внешним граням:
- Слой M вращается в тех же направлениях, что и L.
- Слой S – как F.
- Слой E – как D.
Еще одно важное обозначение «w» - одновременный поворот двух примыкающих слоев. Например, Rw – одновременное вращение R и M.
Повороты всего кубика целиком называются перехватами. Они выполняются в трех плоскостях, то есть по трем осям координат: X, Y, Z.
- x и x’ – повороты по оси X всего кубика. Движения совпадают с поворотами правой грани.
- y и y’ – повороты кубика по оси Y. Движения совпадают с вращениями верхней грани.
- z и z’ – вращение кубика по оси Z. Движение совпадает с вращением фронтальной грани.
- х2, y2, z2 – обозначения двойных перехватов по указанной оси.
Кроме общепринятых обозначений, руководства по сборке пестрят сленгом, популярными в среде спидкуберов названиями техник, приемов, алгоритмов, узоров и фигур на кубике и так далее. Не менее востребованы схематические описания алгоритмов, в которых используются только стрелки. Чем больше накапливается опыта в решении головоломки, тем проще понимать описания и объяснения, многие вещи начинают восприниматься интуитивно.
- Шапка – собранные на одной стороне кубика цветные элементы. Сборка головоломки – то же самое, что сборка всех шести шапок.
- Пояс – смежные с шапкой цветные элементы. Шапка может быть собрана так, что пояс состоит из разрозненных цветных фрагментов, то есть угловые и реберные элементы стоят не на своих местах.
- Крест – фигура на шапке из пяти фрагментов одного цвета. Сборку часто начинают с построения креста. Здесь нет четкого руководства. Этот шаг позволяет наибольшую свободу действий и требует определенных размышлений. Когда крест готов, остается следовать заученным алгоритмам.
- Флип – разворот угла или ребра на одном месте относительно центра, это действие требует применения специальных алгоритмов.
Схемы для начинающих помогут научиться и сберечь нервы, собирая безнадежно запутанный кубик, почувствовать логику движений и отработать простейшие алгоритмы.
Прежде чем совершить какое-то действие, необходимо осмотреть кубик. На состязаниях на «преинспекцию» отводится 15 секунд. За это время нужно найти элементы одного цвета, которые будут собираться в «шапку» на первом этапе. Традиционно начинают с белой стороны, то есть большинство руководств предполагает, что U – белая. «Мультиколорщики»-спидкуберы могут начать сборку с любой стороны, мысленно перестроив все готовые алгоритмы.
Кубик Рубика 2х2
«Мини куб» состоит из 8 угловых элементов. На первом этапе собирается один слой из четырех углов. На втором этапе – оставшиеся углы размещаются на своих местах, при этом они могут быть перевернуты, то есть цветные элементы будут находиться не на своих гранях. Останется развернуть их нужной стороной.
- Алгоритм «пиф-паф» позволяет перемещать угловой элемент и правильно его ориентировать. Если проделать эту последовательность действий шесть раз подряд, кубик придет в исходное положение. Таким образом, если кубик смешан, нужно применить его от 1 до 5 раз, чтобы установить элемент правильно. Запись алгоритма: RUR’U’.
- Когда один слой собран, надо повернуть кубик вторым слоем наверх. Двигая этот слой в любую сторону, установить один из углов на свое место. Далее применяется алгоритм, позволяющий поменять местами два соседних элемента – правый и левый угол передней грани. Последовательность действий следующая: URU’L’UR’U’LU.
- Когда все углы находятся на местах, их переворачивают (флипают) при помощи алгоритма «пиф-паф». На этом этапе важно не перехватывать кубик.
Как собрать кубик Рубика 3х3
- Построить «белый крест», собрав 4 ребра с белыми наклейками вокруг белого центра.
- Совместить цветные центры сторон R, L, U, D с подходящими ребрами «белого креста».
- Поместить на свои места углы с белыми наклейками. При помощи алгоритма R’D’RD, повторенного до пяти раз, углы перевернутся в правильное положение.
- Чтобы поместить на свои места ребра среднего слоя, надо перехватить кубик – у2. Выбрать ребро без желтой наклейки. Совместить его с центром, совпадающим по цвету с одной из сторон. Применяя формулы, сместить ребро в средний слой: Ребро опускается со смещением влево: U’L’ULUFU’F’. Ребро опускается со смещением вправо: URU’R’U’F’UF. Если элемент оказался на своем месте, но неправильно повернут, эти алгоритмы используются снова, чтобы переместить его в третий слой и установить заново.
- Не перехватывая кубик, собрать желтый крест на шапке третьего слоя, повторяя алгоритм: FRUR’U’F’.
- Совместить ребра последнего слоя с боковыми центрами правильно, как это делалось для первого креста. Два ребра легко встанут на свои места. Два другие придется поменять местами. Если они находятся друг против друга: RUR’URU2R’. Если на соседних сторонах: RUR’URU2R’U.
- Расставить на правильные позиции углы последней грани. Если ни один из них не находится в положенном месте, применить формулу URU’L’UR’U’L. Один из элементов встанет правильно. Перехватить кубик этим углом к себе, он будет верхним правым на фронтальной грани. Перемещать остальные углы против часовой стрелки URU’L’UR’U’L или, наоборот, U’L’URU’LUR’. На этом этапе все собранные участки перестроятся, покажется, что что-то пошло не так. Важно следить, чтобы кубик не перевернулся и центр F не сместился относительно пользователя. Комбинацию ходов нужно повторять до 5 раз.
- Возможно, угловые элементы потребуется развернуть, совместив цветные фрагменты с остальными гранями правильно. Чтобы развернуть (флипнуть) их, используется первая формула: R’D’RD. Важно не перехватывать кубик, чтобы F и U не менялись.
Кубик Рубика 4х4
Головоломки, имеющие больше трех элементов в ребре, предполагают гораздо большее количество комбинаций.
Особенно сложны «четные» варианты, так как в них нет жестко зафиксированного центра, который помогает ориентироваться в классической головоломке.
Для 4*4*4 возможны около 7,4*1045 позиции элементов. Поэтому его назвали «месть Рубика» или Мастер Кубик.
Дополнительные обозначения внутренних слоев:
- f – внутренний фронтальный;
- b – внутренний задний;
- r – внутренний правый;
- l – внутренний левый.
Варианты сборки: послойно, от углов или приведением к виду 3*3*3. Последний способ наиболее популярен. Сначала на каждой грани собирается по четыре центральных элемента. Потом подгоняются реберные пары и, наконец, выставляются углы.
- Собирая центральные элементы, надо помнить, какие цвета противопоставлены попарно. Алгоритм, чтобы менять местами элементы из средней четверки: (Rr) U (Rr)’ U (Rr) U2 (Rr)’ U2.
- При сборке ребер вращаются только внешние грани. Алгоритмы: (Ll)’ U’ R U (Ll); (Ll)’ U’ R2 U (Ll); (Ll)’ U’ R’ U (Ll); (Rr) U L U’ (Rr)’; (Rr) U L2 U’ (Rr)’; (Rr) U L’ U’ (Rr)’. В большинстве случаев ребра можно собрать интуитивно. Когда остается всего два реберных элемента: (Dd) R F’ U R’ F (Dd)’ – чтобы установить их рядом, U F’ L F’ L’ F U’ – чтобы поменять местами.
- Далее применяются формулы кубика 3*3*3 для перестановки и вращения углов.
Сложные случаи, которые требуют особенного решения, – паритеты. Их формулы не решают задачу, а выбивают элементы из тупиковой ситуации, приводя головоломку в вид, решаемый стандартными алгоритмами.
- Два соседних реберных элемента в неправильной ориентации: r2 B2 U2 l U2 r’ U2 r U2 F2 r F2 l’ B2 r2.
- Противопоставленные пары реберных элементов в неправильной ориентации: r2 U2 r2 (Uu)2 r2 u2.
- Пары реберных элементов, стоящих углом друг к другу, в неправильной ориентации: F’ U’ F r2 U2 r2 (Uu)2 r2 u2 F’ U F.
- Углы последнего слоя не на своем месте: r2 U2 r2 (Uu)2 r2 u2.
Быстрая сборка головоломки 5х5
Сборка заключается в приведении к классическому виду. Сначала собирается 9 центральных фрагментов на каждой шапке и по три реберных элемента. Последний этап – расстановка углов.
Дополнительные обозначения:
- u – внутренняя верхняя грань;
- d – внутренняя нижняя грань;
- e – внутренняя грань между верней и нижней;
- (две грани в скобках) – одновременный поворот.
Сборка центральных элементов проще, чем в предыдущем случае, так как есть жестко закрепленные цветовые пары.
- На первом этапе сложности могут возникнуть, если нужно поменять местами элементы на соседних гранях. Если они разделены одним реберным элементом: (Rr) U (Rr)’ U (Rr) U2 (Rr)’. Если они находятся на внутренних центральных слоях: (Rr)’ F’ (Ll)’ (Rr) U (Rr) U’ (Ll) (Rr)’.
- Совмещение реберных элементов интуитивно понятно, оно не затрагивает собранные центры: (Ll)’ U L’ U’ (Ll); (Ll)’ U L2 U’ (Ll); (Rr) U’ R U (Rr)’; (Rr) U’ R2 U (Rr)’. Сложность представляет только сборка последних двух ребер.
Формулы для паритетов:
- поменять местами элементы в слоях u и d на ребрах одной грани: (Dd) R F’ U R’ F (Dd)’;
- поменять местами реберные элементы, расположенные в среднем слое на одной грани: (Uu)2 (Rr)2 F2 u2 F2 (Rr)2 (Uu)2;
- развернуть эти элементы на своих местах, то есть флипнуть: e R F’ U R’ F e’;
- развернуть на месте реберный элемент среднего слоя: (Rr)2 B2 U2 (Ll) U2 (Rr)’ U2 (Rr) U2 F2 (Rr) F2 (Ll)’ B2 (Rr)2;
- поменять местами элементы в боковом слое на одной грани: (Ll)’ U2 (Ll)’ U2 F2 (Ll)’ F2 (Rr) U2 (Rr)’ U2 (Ll)2;
- флипнуть одновременно три реберных элемента на своем месте: F’ L’ F U’ или U F’ L.
Последняя задача – расстановка углов по принципу классического куба.
Самый быстрый способ. Метод Джессики Фридрих
Те, кто уже научился решать головоломку за 1 – 2 минуты, то есть может действительно быстро собрать кубик Рубика, подходят к принципиально новому пониманию задачи. Механическое ускорение на определенном этапе становится невозможным. Необходимы специальные алгоритмы и техники, чтобы уменьшить время поиска решений.
Послойная сборка классического варианта для ускорения процесса сводится к четырем задачам:
- начальный крест на одной шапке;
- одновременная сборка первого и второго слоев;
- последняя шапка;
- пояс третьего слоя.
Сложность в том, что приходится выучить и все время держать в голове 119 формул, составленных автором метода, Джессикой Фридрих. Группы алгоритмов F2L, OLL, PLL для каждого этапа описывают все возможные комбинации расположения элементов, развороты и перестановки, необходимые для работы с парами ребро-угол.
Метод позволяет решить головоломку меньше чем за 20 секунд.
Как собрать кубик Рубика с закрытыми глазами
Разработаны специальные приемы для облегчения этой задачи. Один из популярных в среде спидкуберов метод old Pochmann.
Сборка производится не послойно, а по группам элементов: сначала все ребра, потом углы.
Ребро RU – буферное. Применяя специальные алгоритмы, кубик, занимающий эту позицию, перемещают на свое место. Элемент, заменивший его в позиции RU, опять перемещают и так далее, пока все ребра не окажутся на своих местах. То же самое проделывают с углами. Особенность алгоритмов для сборки вслепую в том, что они позволяют переместить элемент, не перемешивая остальные.
В процессе слепой сборки куб не переворачивают, чтобы не запутаться.
Прежде чем приступить к сборке, кубик «запоминают». Мысленно создается цепочка, по которой элементы будут перемещаться. Каждой наклейке присваивается своя буква алфавита. Для ребер и для углов спидкубер составляет отдельные азбуки. Перемешанный кубик Рубика запоминают как последовательность букв. Верхняя наклейка на буферном кубике – первая буква, наклейка, которая занимает ее законное место – вторая и так далее. Для простоты, из последовательности букв составляют слова, а из слов – предложения.
Кому принадлежит рекорд по самой быстрой сборке кубика Рубика
Австралиец Феликс Земдегс дважды обновил мировой рекорд по сборке классического кубика Рубика в 2018 г. В начале года зафиксировано лучшее время 4,6 секунды, в мае головоломка решена за 4, 22 секунды.
22-летнему спортсмену принадлежит еще несколько действующих рекордов 2015 – 2017:
- 4x4x4 – 19.36 секунд;
- 5x5x5 – 38.52 секунд;
- 6x6x6 – 1:20.03 минут;
- 7x7x7 – 2:06.73 минут;
- мегаминкс – 34.60 секунд;
- одной рукой – 6.88 секунд.
Рекорд робота, зафиксированный в Книге рекордов Гиннесса, – 0,637 секунды. Уже существует действующая модель, способная собрать кубик за 0.38 секунды. Ее разработчики – американцы Бен Кац и Джаред Ди Карло.
За 40 с лишним лет кубик Рубик разошелся по планете тиражом в 350 миллионов и стал одной из самых популярных игрушек ХХ века. В 1980-м его пытался собрать каждый пятый житель Земли, а в 2000-х к решению головоломки подключились роботы и компьютерные системы. Сегодня существует больше 30 видов кубов.
Они отличаются замысловатыми формами и уровнями сложности. Классическим считается кубик Рубика 3х3. С его помощью преподаватель венгерской Академии прикладных искусств и ремесел Эрно Рубик рассчитывал доходчиво объяснить студентам математическую теорию групп и преимущества пространственного мышления.
Именно с этой головоломки новичкам рекомендуется начинать знакомство с семейством Рубикс.
Как устроен классический кубик Рубика
Оригинальная игрушка с конфигурацией 3х3 состоит из 26 кубиков, которые делятся на центральные и реберные. В самом сердце куба, на месте «невидимого» кубика, расположен скрепляющий механизм цилиндрической формы. Он связан со всеми внешними элементами и отвечает за то, чтобы они свободно вращались относительно друг друга.
Но есть одна тонкость: механизм соединяется напрямую только с центральными деталями. За них (и друг за друга) с помощью специальных выступов держатся боковые и угловые кубики. Конструкция модели рассчитана так, что перемещать можно только грани. Зато ограничений по осям координат нет.
Кубик Рубика и число бога
Разноцветная головоломка только кажется легкой забавой. На разработку алгоритма сборки своего же изобретения у профессора ушел месяц. Согласно комбинаторике, возможных состояний у кубика Рубика 43 252 003 274 489 856 000. В переводе на человеческий язык эта цифра звучит как 43 квинтиллиона. Удивительно, но это не предел: значение увеличится в два раза, если учесть разницу в расположении центральных элементов.
На то, чтобы перебрать все комбинации, профессиональному спидкуберу потребуется 4200 триллионов лет. Недостижимость цели не мешает поклонникам искать самый легкий и быстрый способ сборки. Новый мировой рекорд, прошлой осенью установил 15-летний Патрик Понс из США. Подросток решил задачу за 4,69 секунды и 17 вращений.
Минимальное количество шагов, заложенное в алгоритм сборки классического кубика из любой позиции – 20. Его называют «числом бога». Играть по столь жестким правилам могут далеко не все. В среднем опытный спидкубер делает от 40 до 50 ходов.
Формула сборки для начинающих
Головоломка 3х3 подчиняется общему принципу. Многое зависит от ее состояния на момент сборки. Чтобы лучше понять устройство куба, можно разобрать его на части, а после собрать заново. При этом важно правильно разместить грани.
Инструкция по сборке классического кубика Рубика состоит из семи пунктов:
- Создание креста на верхней плоскости
- Работа с углами рядом с ним
- Сбор средних ребер
- Создание креста снизу
- Работа с нижними ребрами
- Подгон нижних углов
- Финальный разворот