Всем привет. Если вы решили научится собирать кубик Рубика 3х3, то на одном из этапов сборки вам будет очень сложно обойтись без формул. Читать формулы по сборке кубика 3х3 совсем не сложно. Ниже для вас собраны все обозначения при помощи которых можно читать формулы по сборке кубика.
Язык вращения сторон кубика 3х3
Поскольку у кубика Рубика 6 сторон, основных обозначений у нас будет 6.
F – front – фронтальная сторона
B – back – задняя сторона
L – left – левая сторона
R – right – правая сторона
U – up – верхняя сторона
D – down – нижняя сторона
Если после буквы ничего не стоит, то крутим эту сторону по часовой стрелке один раз, как если бы мы смотрели на грань в лицо.
Если после буквы стоит штрих ‘(штрих), значит крутить нужно один раз против часовой, как если бы мы смотрели на грань в лицо.
Если после буквы стоит двойка 2, значит указанную сторону нужно крутить 2 раза (180 градусов).
Вращение основных сторон кубика 3х3 с обозначениями в картинках (для наглядности)
Кроме основных значений есть еще и другие, изучать их нужно в том случае, если вы хотите изучать сложные формулы для спидкуберов.
Буква+w:
Fw
– фронтальная вместе со средним слоем
Bw
– задняя вместе со средним слоем
Lw
– левая вместе со средним слоем
Rw
– правая вместе со средним слоем
Uw
– верхняя вместе со средним слоем
Dw
– нижняя вместе со средним слоем
Fw’ – фронтальная вместе со средним слоем против часовой стрелки
Bw’ – задняя вместе со средним слоем против часовой стрелки
Lw’ – левая вместе со средним слоем против часовой стрелки
Rw’ – правая вместе со средним слоем против часовой стрелки
Uw’ – верхняя вместе со средним слоем против часовой стрелки
Dw’ – нижняя вместе со средним слоем против часовой стрелки
Fw2 – фронтальная вместе со средним слоем на 180 градусов
Bw2 – задняя вместе со средним слоем на 180 градусов
Lw2 – левая вместе со средним слоем на 180 градусов
Rw2 – правая вместе со средним слоем на 180 градусов
Uw2 – верхняя вместе со средним слоем на 180 градусов
Dw2 – нижняя вместе со средним слоем на 180 градусов
Примечание: Раньше такие движения в кубике 3х3х3 обозначались маленькими буквами (r, l, b и т.д.). Однако какое-то время назад из-за путаницы с языком вращений больших кубов (там маленькие буквы обозначают вращения только внутренних слоев) всемирная ассоциация кубика перешла на обозначения Rw, Lw и т.д. Поэтому сейчас правильно обозначать движения какой-либо внешней грани вместе с прилегающей к ней внутренней индексом w. Маленькие буквы остались только для кубика 4х4х4 и обозначают вращения только одного внутреннего слоя, прилегающего к внешнему.
Вращения средних слоев
M – средний слой, находящийся между левым и правым слоями
S – средний слой, находящийся между фронтальным и задним слоями
E – средний слой, находящийся между верхним и нижним слоями
В 1975 году скульптор Эрне Рубик запатентовал свое изобретение под названием "Магический куб". Уже более 40 лет все права на головоломку принадлежат компании близкого друга изобретателя - Тома Кренера - под названием Seven Towns Ltd. Английская фирма контролирует производство и продажу кубика по всему миру. В Венгрии, Германии, Португалии и сохранила свое первоначальное название, в других странах игрушку называют кубиком Рубика.
Разновидности головоломки
Классический кубик Рубика имеет размеры 3 на 3 квадрата. Со временем придумали огромное количество форм и размеров для игрушки. Никого уже не удивить головоломкой в виде пирамиды или размером кубика 17х17. Однако человечество никогда не останавливается на достигнутом.
Очевидно, что не существует схемы сборки для начинающих этого кубика. Процесс сборки и решения головоломки может занять годы. В последнее время интерес к кубику растет не только в Азии и Европе, но и там, где игрушка была не очень популярна, например, в США. Один из поклонников кубика Рубика снял на видео сборку головоломки 17 на 17. Общая длина ролика 7,5 часов, съемки проводились в течение недели.
Растущий спрос рождает предложение. Иногда продаваемые модели невероятны и не всегда понятно, как же они будут выглядеть в собранном виде. В каждой стране есть свои любимые разновидности игрушки.
Что такое спидкубинг?
Поклонники игры устраивают настоящие соревнования по скорости сборки кубика. В продаже имеются специальные "скоростные" головоломки. Механизм вращения таких кубиков Рубика очень качественный, а повороты граней и рядов можно совершать движением одного пальца.
World Cube Association (WCA) - это некоммерческая организация, поддерживающая движение спидкубинга. WCA регулярно устраивает соревнования по всему миру. Практически во всех странах есть представители организации. Стать участником мероприятия по спидкубингу может любой, нужно лишь зарегистрироваться на сайте и уложиться в норматив по сборке. Самая популярная дисциплина на таких соревнованиях - это скоростная сборка кубика Рубика 3х3. Норматив для участия составляет 3 минуты, но даже если человек не сможет решить задачу за отведенное время, его все равно допустят до мероприятия. Записаться можно на любую дисциплину, но приходить нужно со своей головоломкой.
Рекорд сборки кубика Рубика 3х3 принадлежит роботу Sub1, созданному инженером Альбертом Биром. Машина способна решить головоломку за доли секунды, тогда как человеку потребуется на это 4,7 секунды (достижение Матса Валка 2016 года). Как видно, участникам движения спидкубинга есть на кого равняться.
Какие существуют алгоритмы сборки кубика Рубика 3х3?
Существует множество способов решить известную головоломку. Разработаны варианты схем сборки кубика Рубика 3х3 как для начинающих, так и для продвинутых людей с усложненными схемами: 4х4, 6х6 и даже 17х17.
Вариант головоломки 3х3 считается любимой классикой у большинства поклонников. Поэтому инструкций как собрать кубик Рубика 3х3 гораздо больше, чем каких - либо еще.
Как должна выглядеть головоломка?
Собрать игрушку по схеме можно лишь из заранее подготовленной позиции. Если узоры на гранях кубика расположены неправильно, то решить его через алгоритм сборки кубика рубика 3х3 для начинающих не получиться. Существует набор таких позиций для разных вариантов решения.
На рисунке изображен или просто "крест" - отправная точка самого простого способа собрать кубик Рубика 3х3. Рекомендуется разобрать и сложить игрушку правильно.
Обозначения схем и способы вращения кубика
Прежде, чем приступить к разборке формул кубика Рубика 3х3, стоит выучить обозначения используемые в спидкубинге. Все движения головоломки обозначаются заглавными буквами. Отсутствие апострофа над символом означает то, что вращение осуществляется по часовой стрелке, если знак есть, то вращать следует в обратном направлении.
Общепринятыми считаются первые буквы английских (или русских) слов обозначающих движения:
- front - F или Ф - вращение фронтальной стороны;
- back - B или Т - вращение задней стороны;
- left - L или Л - вращение левого ряда;
- right - R или П - вращение правого ряда;
- up - U или В - вращение верхнего ряда;
- down -D или Н - вращение нижнего ряда.
Также могут использоваться указатели для изменения положения кубика в пространства - движения перехвата. Здесь тоже все просто, из школьного курса геометрии всем известны оси координат X, Y и Z. Движение X означает, что кубик необходимо повернуть гранью F на место грани U, при сдвиге Y - F становиться на место L, а при вращении Z - F перемещается на R.
Следующая группа обозначений используется редко, ее применяют при составлении схем узоров:
- M - поворот среднего ряда, между правым (R/П) и левым (L/Л);
- S - поворот среднего ряда, между фронтальным (F/Ф) и тыльным (B/Т);
- E - поворот среднего ряда, между верхним (U/В) и нижним (D/Н).
Зачем собирают узоры на гранях кубика?
На встречах по спидкубингу соревнуются не только в решении головоломки, но и в умении составлять различные узоры на кубике Рубика 3х3. Делают это для того, чтобы быстро и просто собирать кубик в нужную позицию.
Существует огромное количество схем по сборке самых разных узоров: "точки", "шахматы", "точки с шахматами", "зигзаг", "мезон", "кубик в кубе в кубе" и многие другие. Только для классической головоломки их существует более 46. Мастера спидкубинга считают зазорным разбирать игрушку. Также составление узоров на кубике Рубика 3х3 - это прекрасный способ тренировки и улучшения навыков.
На рисунке изображены варианты различных узоров головоломки. Далее приведены еще несколько формул для сборки самых интересных рисунков из позиции крест:
- шахматы - M 2 E 2 S 2 ;
- зигзаг - (ПЛФТ) 3;
- четыре z - (ПЛФТ) 3 В 2 Н 2 ;
- крест Пламмера - ТФ 2 Н"П 2 ФНТ"ФН"ВФ"Н"Л 2 ФН 2 В";
- кубик в кубе в кубе - В"Л 2 Ф 2 Н"Л"НВ 2 ПВ"П"В 2 П 2 ПФ"Л"ВП".
Алгоритм сборки кубика Рубика 3х3 для начинающих
Хотя способов решения головоломки множество, простые и понятные схемы для новичков найти не так просто. С каждым пройденным этапом сборки, формулы кубика Рубика 3х3 становятся сложнее. Нужно не только правильно изменить узор, но и сохранить то, что сделано до этого. Ниже будет приведен один из вариантов, как легко собрать кубик Рубика 3х3.
Условно весь процесс можно разбить на следующие этапы:
- Сборка креста в верхней грани кубика.
- Правильное составление всей верхней грани.
- Работа над средним слоев.
- Правильная сборка ребер последнего ряда.
- Сборка креста нижней грани.
- Правильное ориентирование углов последней грани кубика.
Решение головоломки - подготовительная работа
Первый этап самый легкий. Новички могут попробовать свои силы и потренироваться в составлении узоров кубика по имеющимся инструкциям, но этот процесс займет много времени.
Нужно выбрать верхнюю грань и цвет, который будет собираться первым. Алгоритм сборки кубика Рубика 3х3 для начинающих разработан с позиции "крест". Сделать его несложно, необходимо выбрать центральный цвет, найти 4 реберных элемента того же оттенка и поднять их на выбранную грань. Цветная стрелочка на картинке указывает на искомую часть. Варианты расположения нужного элемента могут быть разными, в зависимости от этого описаны 2 последовательности действий А и Б. Трудность заключается в том, чтобы продолжить крест по боковым сторонам кубика. Более внимательно рассмотреть конечный вид этапа можно на изображении, размещенном выше.
Решение головоломки - работа над средним рядом
На этом этапе схемы сборки кубика Рубика 3х3 для начинающих необходимо найти и собрать угловые элементы верхней грани. В конечном результате должна быть полностью решена грань с крестом и верхний ряд головоломки.
На изображении приведены три случая возможного узора граней. Выбирая один из способов А, Б или В необходимо собрать все 4 угла кубика. Запоминая алгоритмы вращения и отрабатывая их, приобретаются навыки и мастерство сборки головоломки. Рассматривать формулы и представлять процесс - бессмысленно, гораздо проще взять кубик и попробовать все способы на практике.
Третий этап кажется простым, но это только видимость. Для его решения описаны две ситуации узоров и соответственно составлены две формулы вращения. Применяя их, стоит помнить о сохранении ранее достигнутых результатов. Мастера постоянно держат в памяти 3-4 последних вращений, чтобы в случае неудачи вернуть кубик к первоначальному состоянию.
Для решения головоломки ее нужно вращать по оси координат в поиске необходимых элементов и работы с ними. Такие движения редко отображаются в формулах, только в особых случаях. Рекомендуется начать сборку реберных граней с элементов нижних рядов, после таких вращений все нужные кубики спустятся из среднего в нижний ряд.
Решение головоломки - составление второго креста
На четвертом этапе игрушку переворачивают "вверх тормашками". Решение последней грани - самая сложная часть алгоритма сборки кубика Рубика 3х3 для начинающих. Формулы вращений длинные и сложные, их выполнение потребует особой внимательности. Цель действий - расположить реберные элементы на своих места для дальнейшего составления креста. Ориентация реберных частей может быть неправильной. Формула движений кубика всего одна и применять ее следует пока не будет достигнута цель этапа.
Вращения пятого этапа направлены на разворот элементов правильной стороной. Его особенность заключается в том, что применяется одна и та же формула вращения для всех трех узоров на рисунке, разница лишь в ориентации самого кубика.
Формулы для движений 5 этапа выглядят следующим образом:
- (ПС Н) 4 В (ПС Н) 4 В" - вариант «А»;
- (ПС Н) 4 В" (ПС Н) 4 В - вариант «Б»;
- (ПС Н) 4 В 2 (ПС Н) 4 В 2 - вариант «В».
С Н - это поворот среднего ряда по часовой стрелке, а показатель степени над скобочкой - количество повторений действий в скобках.
Решение головоломки - последние вращения
На шестом этапе, как и на четвертом, нужные кубики расставляются по своим местам, безотносительно их ориентации. Головоломку следует повернуть так, чтобы элемент, который уже на нужном месте, располагался в левом дальнем углу наверху кубика. Варианты, предложенные для решения формулы, зеркально отражают друг друга. Повторять вращения необходимо до достижения желаемого результата.
Седьмой этап самый торжественный и самый трудный. При вращениях кубика нарушения в уже собранных рядах неизбежны. Потребуется полностью сосредоточить внимание на движениях, иначе результат сборки может быть безвозвратно загублен. Как и в пятом этапе, последовательность движений всего одна, но повторяется по 4 раза. Сначала совершаются вращения для ориентации элемента, затем обратные - для восстановления нарушенных рядов.
Не следует забывать о записи движений при помощи знаков английского алфавита. Формулы движений граней и рядов кубика данного этапа выглядят следующим образом:
- (RF"R"F) 2 U (RF"R"F) 2 - вариант «а»;
- (RF"R"F) 2 U" (RF"R"F) 2 - вариант «б»;
- (RF"R"F) 2 U 2 (RF"R"F) 2 - вариант «в».
В - поворот верхней грани на 90 градусов, В" - поворот той же грани против часовой стрелки, а В 2 - двойной поворот.
Сложность этапа в правильной оценке расположения элементов и выборе необходимого варианта вращений. Новичкам бывает трудно сразу правильно определить узор и сопоставить его с правильной формулой.
Кубик Рубика и дети
Хитрая головоломка интересна не только взрослым, но и детям. Мировыми рекордсменами по сборке кубика Рубика становились подростки. В 2015 году Колин Бернс, которому на тот момент было только 15 лет, собрал игрушку за 5,2 секунды.
Простая, но увлекательная игрушка продолжает интересовать подрастающее поколение вот уже 5 десятилетие. Детское увлечение нередко перерастает в профессию. Существуют математические способы оценки решения задач кубика Рубика. Данный раздел математики используют при составлении и написании алгоритмов решения для автоматизированных вычислительных машин. Роботы, которые действительно ищут пути сборки кубика, а не выполняют заранее вбитый алгоритм движений, решают головоломку за 3 секунды, например, CubeStormer 3.
Инструкция «как собрать кубик Рубика 3х3» с картинками для начинающих. Самая легкая и простая схема, но потребует от вас внимательности и аккуратности. Это вторая (улучшенная, более полная и удобная) редакция инструкции по сборке кубика Рубика, в ней учтены пожелания наших читателей.
Шаг 1. Собрать первую сторону кубика Рубика
В этом шаге подробно описано, как нужно собирать одну (первую) сторону кубика Рубика с первым поясом. Возможных вариантов на этом шаге много, поэтому описать их все затруднительно. Рекомендуется не запоминать формулы, а понять их суть, тогда вы сможете, справиться с любой ситуацией.
Шаг можно пропустить
Если вы можете собрать одну сторону кубика Рубика и верхний пояс (Рис. 1–1в) без формул и посторонней помощи, переходите к .
1.1. Объемный крест первой стороны
На одной из сторон кубика соберем крест, цвета которого соответствуют центральным квадратам других сторон (Рис. 1–1б).
Действие 1. Найдите подходящий реберный кубик (Рис. 1–2) и вращайте фронтальную сторону, чтобы этот кубик переместился вверх (Рис. 1–3). Затем переходите к действию 2. Выполните действия 1 и 2 необходимое количество раз.
Если вращение «сломает» уже собранный кубик, переместите найденный кубик в другую плоскость (Рис. 1–4а, б). Если кубик еще не наверху, снова перейдите к действию 1.
Если перемещение в другую плоскость также «сломает» уже собранный кубик, воспользуйтесь соответствующей формулой (Рис. 1–4в).
На рисунке (Рис. 1–4в) показан только один из возможных вариантов - действуйте по аналогии.
Действие 2. Когда найденный кубик перемещен вверх, воспользуйтесь одной из формул.
1.2. Сторона и пояс
Чтобы расставить угловые кубики и закончить этот шаг (Рис. 1–1в), вам понадобятся следующие формулы.
Чтобы убрать неправильный угловой кубик, используйте формулы.
Если кубик «спрятался» внизу, то перемещаем его в нижний пояс, чтобы потом переместить на свое место, используя формулы выше.
Шаг 2. Собрать 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 подходящего кубика
Если нет ни одного подходящего кубика, используя эти же формулы, переместите любой кубик из третьего пояса во второй – нужный кубик появится.
Шаг 3. Крест на противоположной стороне
Теперь нужно собрать крест на противоположной стороне кубика Рубика. Крест собирается без учета цветов третьего пояса (Рис. 3–1). Другими словами, на этом шаге собирается только крест, а согласуется крест с цветами третьего пояса уже на следующем шаге.
На вашем кубике Рубика сейчас одна из четырех комбинаций: а, б, в, г - см. Рис. 3–2. 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. 3–2г), пропустите этот шаг. Если у вас только один центральный квадрат (Рис. 3–2а), тогда вам нужно повторить формулу 3 раза. Если угол (Рис. 3–2б) - 2 раза. Если линия (Рис. 3–2в) - 1 раз.
Формула: Ф П В П" В" Ф"
Обратите внимание
Перед каждым выполнением формулы кубик Рубика нужно расположить в точности, как показано на рисунках.
Шаг 4. Согласованный крест
В результате этого шага мы получим крест, согласованный с цветами пояса (Рис. 4–2в).
Вращайте верхний пояс, пока 2 цвета креста не совпадут со средними квадратами верхнего пояса (Рис. 4–1). Возможны только две комбинации: цвета совпали линией Рис. 4–2а) или цвета совпали углом (Рис. 4–2б).
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 опять вращайте верхний пояс, пока 2 цвета не совпадут со средними квадратами верхнего пояса (Рис. 4–1). Обращаем внимание, что и сейчас два конца креста не встанут на свои места, но комбинация изменится на «цвета совпали углом» (Рис. 4–2б).
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. 4–2в). Если результат не достигнут, то повторите этот шаг еще раз, предварительно правильно сориентировав кубик.
Шаг 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. 5–1 черной точкой отмечен кубик, который размещен на своем месте (в своем углу), но развернут неправильно. Разворачиваются кубики уже на следующем шаге.
Формула правого разворота: (П’Ф’Л’Ф)(ПФ’ЛФ)
Формула левого разворота: (Ф’Л’ФП’)(Ф’ЛФП)
Шаг 6. Разворот угловых кубиков
Разворот всех угловых кубиков выполняется простой формулой П’Н’ПН, выполненной множество раз. Перед тем, как начать, внимательно прочитайте весь раздел до конца и убедитесь, что у вас не осталось вопросов.
Обратите внимание
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. 6–1.
Возьмите кубик Рубика, как показано на рисунке ниже, 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. 6–2б).
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 шага.
Когда первый угловой кубик уже правильно расположен (Рис. 6–2б), поверните верхний слой (Рис. 6–3а), чтобы в верхний правый угол переместился следующий угловой кубик (Рис. 6–3б). Если следующий угловой кубик уже повернут правильно (не требует разворота), сделайте еще один поворот верхнего слоя (Рис. 6–3а).
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!
