Як зібрати кубик Рубика 3х3. Схема збірки для початківців.

1. Позначення сторін і мова обертань російськими буквами Перш за все, домовимося про систему позначень....
2. Розстановка кутових кубиків першого шару.
3. Другий шар. (Пояс.)
4. Третій шар, хрест.
5. Орієнтування (розворот) бічних кубиків третього шару.
6. 3 шар, розстановка кутових кубиків.
7. Третій шар, орієнтація (розворот) кутових кубиків.

Позначення сторін і мова обертань російськими буквами

Наши партнеры ArtmMisto

Перш за все, домовимося про систему позначень. Грані куба позначаються буквами Ф, Т, П, Л, В, Н - початковими буквами слів фасад, тил, права, ліва, верх, низ. Яку грань куба порахувати фасадної - синю, зелену і т. П. - залежить від Вас і від отриманої ситуації. У процесі складання Вам доведеться кілька разів приймати за фасадну ту чи іншу грань, зручну для даного випадку. Центральні кубики визначають колір межі, тобто можна сказати, що навіть в повністю переплутав кубику центральні кубики вже підібрані і до кожного з них залишається приєднати по 8 кубиків того ж кольору. Центральні кубики позначаються однією буквою: ф, т, п, л, в, н.

Реберні кубики (їх 12 штук) належать обидва боки і позначаються двома буквами, наприклад фортепіано, пв, фн і т. Д.
Кутові кубики - трьома літерами по найменуванню граней, наприклад, ФПВ, флн і т. Д.

Прописними буквами Ф, Т, П, Л, В, Н позначаються елементарні операції повороту відповідної межі (шару, скибочки) куба на 90 ° за годинниковою стрілкою. Позначення Ф ', Т', П ', Л', В ', Н' відповідають повороту граней на 90 ° проти годинникової стрілки. Позначення Ф2, П2 і т. Д. Говорять про подвійне повороті відповідної межі (Ф2 = ФФ).

Літерою С позначають поворот середнього шару. Підрядковий індекс показує, з боку будь межі слід дивитися, щоб пройти цей поворот. Наприклад СП - з боку правої межі, СН - з боку нижньої, С'Л - з боку лівої, проти годинникової стрілки і т. Д. Зрозуміло, що СН = С'В, СП = С'Л і т. П. Буква Про - поворот (оборот) всього куба навколо своєї осі. ОФ - з боку фасадної грані за годинниковою стрілкою і т. Д.

Запис процесу (Ф 'П') Н2 (ПФ) означає: повернути фасадну грань проти годинникової стрілки на 90 °, то ж - праву грань, повернути нижню межу двічі (тобто на 180 °), повернути праву грань на 90 ° за годинниковою стрілкою, повернути фасадну грань на 90 ° за годинниковою стрілкою.

Поряд з буквеної записом процесів застосовується і матрична форма запису, де елементарні операції зображуються малюнком фасадної межі з відповідними стрілками, які позначають напрямки поворотів відповідної межі.
Існує також і міжнародна система позначень . Про неї читайте на відповідній сторінці розділу.

Тепер перейдемо безпосередньо до збірки куба. Є кілька різних систем, але я приведу тут схему пошарової збірки, коли збирають спочатку один шар, потім другий і, нарешті, третій. Всього виходить сім етапів. Ця схема не підійде для швидкісної збірки кубика Рубіка, а ось для освоєння новачками - краще і не знайти, дуже легка в освоєнні. Освоївши її і отримавши початкові навички складання кубика, Ви зможете приступити до вивчення більш швидкісних алгоритмів.

Для кожного етапу дано короткий опис і додаткове пояснення після зірочки (*). В принципі, досить тільки короткого опису, але додаткові пояснення допомагають зрозуміти суть тієї чи іншої формули.

Хрест першого шару.

Потрібний кубик опускається вниз поворотом відповідної бічної грані (П, Т, Л) і виводиться на фасадну грань операцією Н, Н 'або Н2. Закінчується операція виведення дзеркальним поворотом (зворотним) тієї ж бічної грані, що відновлює початкове положення порушеного реберного кубика верхнього шару. Після цього проводиться операція а) або б) першого етапу. У разі а) кубик вийшов на фасадну грань так, що колір його передній грані збігається з кольором фасаду. У випадку б) кубик треба не тільки перемістити наверх, але і розгорнути його, щоб він був у правильній орієнтації, ставши на своє місце. На малюнках точками зазначено місце, на яке повинен встати потрібний кубик, виведений попередньо на фасад нижньої межі. Результат: зібраний хрест верхньої межі.

Розстановка кутових кубиків першого шару.

Відшукується потрібний кутовий кубик (має кольору граней Ф, У, Л) і тим же прийомом, який описаний для першого етапу, виводиться в лівий кут обраної Вами фасадної межі. Тут можуть бути три випадки орієнтації цього кубика. Порівняйте свій випадок з малюнком і застосуєте одну з операцій другого етапу а, б чи в. Точками зазначено місце, на яке повинен стати потрібний Вам кубик. Пошукайте на кубі інші три кутових кубика і повторіть описаний прийом для переміщення їх на свої місця верхньої межі. Результат: верхній шар підібраний. Перші два етапи майже ні у кого не викликають труднощів: досить легко можна стежити за своїми діями, так як вся увага звернена на один шар, а що робиться в двох, що залишилися - зовсім неважливо.

* Можна було б так докладно не розписувати збірку першого шару, але навіть тут іноді не всі розуміють різницю між "шаром" і "стороною", збираючи сторону одного кольору, але не зважаючи на розташування кубиків щодо кольорів сусідніх сторін. Тобто, якщо кубик жовто-червоно-синій, то і встановлений він повинен бути на кут, в якому сходяться синя, червона і жовта боку (центральні кубики - червоний, жовтий, синій). Ну і орієнтувати правильно його потрібно відразу. А так, на перших двох етапах можна зібрати перший шар інтуїтивно.

Другий шар. (Пояс.)

Тут, як Ви бачите, потрібний кубик відшукується і спочатку виводиться вниз на фасадну грань. Якщо він внизу - простим поворотом нижньої межі до збігу з кольором фасаду, а якщо він в середньому поясі, то його потрібно спочатку опустити вниз будь-який з операцій а) або б), а потім поєднати за кольором з кольором фасадної грані і виконати операцію третього етапу а) або б). Результат: зібрано два шари.

* Наведені тут формули є дзеркальними в повному розумінні цього слова. Наочно побачити це можна, якщо поставити праворуч або ліворуч від кубика дзеркало (ребром до себе) і виконати будь-яку з формул, в дзеркалі Ви побачите другу формулу. Тобто, операції з фасадної, нижній, верхній (тут не бере), і тильної (теж не бере) гранями змінюють знак на протилежний (було - за годинниковою стрілкою, стало - проти годинникової, і навпаки), а ліва грань змінюється з правого , і, відповідно, змінює напрямок повороту на протилежне. На наведеній схемі це можна побачити в матричної записи (квадратики зі стрілками), як би гортаючи кожен квадратик, як лист книги.

Насправді, обійтися можна тільки однією формулою (будь-який), коли я вчився збирати кубик Рубіка (років 25 тому), саме так і робив. Я користувався другим варіантом формули, тільки по-іншому орієнтував куб. Кубик завжди переміщається по траєкторії, показаної на малюнку б). Але при виставленні кубика перед виконанням формули не враховується його орієнтація, тобто він може не збігатися з кольором фасадної грані (перевернутий). Якщо кубик був зорієнтований правильно, як на малюнку б), то формула виконується 1 раз. Якщо ж кубик спочатку перевернуть, тоді при виконанні формули він встане на своє місце, але буде також перевернуть. Ще раз виконуємо ту ж формулу, для того щоб вивести цей кубик з середнього шару на нижню межу. Після чого ще раз виконуємо ту ж формулу, але вже з правильно орієнтованим кубиком (колір фасаду співпаде з кольором кубика перед виконанням формули).

Вибирайте, що Вам зручніше - запам'ятати тільки одну формулу і користуватися їй, але в деяких випадках трикратно, або запам'ятати дві дзеркальні формули. Як їх запам'ятати, поясню на відео (додам пізніше).

Третій шар, хрест.

До мети призводять операції, що переміщують бортові кубики однієї грані, що не порушують в кінцевому рахунку порядку в зібраних шарах. Один з процесів, що дозволяє підібрати все бортові кубики межі, дан на малюнку. Там же показано і що відбувається при цьому з іншими кубиками межі. Повторюючи процес, вибравши іншу фасадну грань, можна поставити на місце всі чотири кубика. Результат: реберні кубики стоять на своїх місцях, але два з них, або навіть всі чотири, можуть бути невірно орієнтовані.

* Перш ніж приступити до виконання цієї формули, подивіться, які кубики вже стоять на своїх місцях (можуть бути неправильно орієнтовані). Якщо жодного або один, то спробуйте повернути верхню межу так, щоб два, що знаходяться на двох сусідніх бічних гранях (ФВ + пв, пв + тв, тв + лв, лв + ФВ), встали на свої місця, після цього зорієнтуйте куб так , як показано на малюнку, і виконайте наведену на цьому етапі формулу.

Якщо у вас не виходить поворотом верхньої межі поєднати кубики, що належать сусіднім гранях , То виконайте формулу при будь-якому положенні кубиків верхньої межі 1 раз і спробуйте ще раз поворотом верхньої межі поставити на свої місця 2 кубика, що знаходяться на двох сусідніх бічних гранях. Як легко запам'ятати цю формулу, розповім і покажу на відео, яке додам пізніше.

Замість наведених тут формул можна скористатися більш короткими (по 6 ходів кожна). алгоритм А7 переміщує 3 бортових кубика за годинниковою стрілкою, алгоритм А'7 - проти годинникової. Бортовий кубик лівій грані (вл) при цьому залишається на місці. Орієнтувати верхню межу в цьому випадку потрібно в такий спосіб: поставити на своє місце тільки один кубик, жоден (!) З трьох інших, не повинен перебувати на своєму місці. Якщо у Вас виходить так, що на своєму місці виявляються або два протилежних кубика, або жодного, то виконайте будь-який з алгоритмів (А7 або А'7) при будь-якому положенні верхньої межі, зорієнтуйте верхню межу ще раз і застосуєте один з алгоритмів (по ситуації).

Орієнтування (розворот) бічних кубиків третього шару.

Дуже-дуже простий, легко запам'ятовується процес, але саме тут у деяких людей виникають труднощі. Тут слід врахувати: що розгортається кубик повинен бути на правій грані, на малюнку він позначений стрілками (кубик пв). На малюнках а, б, і в представлені можливі випадки розташування невірно орієнтованих кубиків (позначені точками). Використовуючи формулу в разі а), буде потрібно виконати проміжний поворот В ', щоб вивести другий кубик на праву грань, і завершальний поворот В, який поверне верхню межу в початкове положення, в разі б) проміжний поворот В2 і завершальний теж В2, а в разі в) проміжний поворот в потрібно виконувати три рази, після перевороту кожного кубика і завершити також поворотом в. Взагалі, для випадку в) Існує і більш коротка формула , Але про це в статті, присвяченій алгоритмам збірки для окремих випадків розташування кубиків третього шару.

Багатьох бентежить те, що після першої частини процесу (ПСН) 4 потрібний кубик розгортається як треба, але порядок в зібраних шарах порушується. Це збиває з пантелику і деяких змушує кинути на півдорозі майже зібраний куб. Виконавши проміжний поворот, не звертаючи уваги на "поломку" нижніх шарів, виконайте операції (ПСН) 4 з другим кубиком (друга частина процесу), і все стане на свої місця. Результат: зібраний хрест.

* Якщо виконати операцію (ПСН) 4 два рази поспіль: (ПСН) 4 (ПСН) 4 (НЕ обертаючи верхню межу), то весь куб повернеться в той же стан, який був перед початком виконання даного алгоритму. При цьому кубик пв перевернеться на 180 ° після першої частини цього подвійного процесу, і ще на 180 ° - після другої частини. Тобто, весь куб повертається в початковий стан через кратне двом число раз застосування алгоритму (ПСН) 4 (2,4,8 ...), а кубик пв перевертається на 180 ° після кожного застосування алгоритму (ПСН) 4.

Значить, якщо після першої частини цього подвійного процесу поворотом верхньої межі підвести інший кубик на місце кубика пв, то, після виконання другої частини процесу і повернення верхньої межі в початковий стан, будуть перевернуті на 180 ° два кубика, а весь куб прийде в стан, що передує початку виконання даного алгоритму.

3 шар, розстановка кутових кубиків.

Кути останньої межі можна поставити на свої місця використовуючи 8-ходовий процес, зручний для запам'ятовування, - прямий, переставляти три кутових кубика в напрямку за годинниковою стрілкою, і зворотний, переставляти три кубика в напрямку проти годинникової стрілки.

Після п'ятого етапу, як правило, хоча б один кубик так сяде на своє місце, нехай і неправильно орієнтовано. (Якщо після п'ятого етапу жоден з кутових кубиків не сів на своє місце, то застосуєте будь-який з двох процесів для будь-яких трьох кубиків, після цього точно один кубик буде на своєму місці.). Далі, поверніть куб так, щоб цей кубик виявився в лівому дальньому кутку, і застосуєте один з процесів (прямий або зворотний), в залежності від ситуації. Пізніше, коли Ви освоїте схему складання кубика Рубіка 3х3, Ви зможете поповнити свій арсенал формул для цього етапу. Вони стануть в нагоді, якщо перед початком шостого етапу жоден з кутових кубиків не перебуває на своєму місці. У цьому випадку можливі два варіанти. Або все кутові кубики займають діагонально протилежні кути, тоді можна застосувати алгоритм А1 , Або кутові кубики перебувають на протилежних сторонах попарно-паралельно, і тоді допоможе алгоритм А9 або алгоритм А5 . Результат: всі кутові кубики зайняли свої місця, але два з них (а може, і чотири) можуть бути орієнтовані неправильно.

* Невеликий відступ, чергова пояснялки, так би мовити. Що таке зворотний процес, і чому він так називається? А все дуже просто, це зворотна послідовність дій прямого процесу, тобто, читаємо формулу справа наліво і міняємо напрям обертання на протилежне (було - за годинниковою стрілкою, стало - проти годинникової). Для формули (П'Ф'Л'Ф) (ПФ'ЛФ) (тут вона умовно називається прямим процесом) зворотний процес виглядає так: (Ф'Л'ФП ') (Ф'ЛФП).

Результатом зворотного процесу буде пряма протилежність результату прямого процесу. В одному випадку кубики переміщаються за годинниковою стрілкою, в іншому - проти годинникової. Так як у нас переміщаються 3 кубика, то, застосувавши пряму формулу 3 рази поспіль, ми наведемо куб в той же стан, який був до цього (кубики стануть на ті ж місця з тієї ж орієнтацією). Це справедливо і для зворотного процесу.

Якщо двічі виконати перестановку кубиків за годинниковою стрілкою (прямий процес), то вийде той же результат, як при перестановці кубиків проти годинникової стрілки один раз (зворотний процес). Так що, якщо Ви забудете один з цих процесів - не біда, можна користуватися будь-яким з них, застосовуючи один або два рази. А ось як їх легко запам'ятати, я покажу на відео, яке розміщу пізніше.

Третій шар, орієнтація (розворот) кутових кубиків.

Процес теж дуже легко запам'ятати - це багаторазово повторювана послідовність поворотів ПФ'П'Ф.

Поверніть куб так, щоб кубик, який ви хочете розгорнути, був в правому верхньому кутку фасаду. 8-ходовий процес (2X4хода) поверне його на 1/3 обороту за годинниковою стрілкою. Якщо при цьому кубик ще не зорієнтувався, повторіть 8-ходовки ще раз (у формулі це відображено індексом «N»).

Не звертайте уваги на те, що нижні шари при цьому прийдуть в безлад: ситуація аналогічна виконаної на п'ятому етапі з проміжною операцією повороту верхньої межі. Виконання всього процесу автоматично упорядковує порушену гармонію.

На малюнку показані чотири випадки розташування неправильно орієнтованих кубиків (вони позначені точками). У разі а) потрібно проміжний поворот В і завершальний В ', в разі б) - проміжний і завершальний поворот В2, в разі в) - поворот В виконується після розвороту кожного кубика до правильної орієнтації, а завершальний В2, в разі г) - проміжний поворот в також виконується після розвороту кожного кубика до правильної орієнтації, і завершальним в цьому випадку теж буде поворот в. Результат: остання грань зібрана.

* Якщо 8-ходовий процес (ПФ'П'Ф) 2 повторити 3 рази поспіль, не роблячи проміжних поворотів верхньої межі, то перевертаний кутовий кубик перевернеться 3 рази на 1/3 обороту за годинниковою стрілкою, тобто, зробить повний оборот, зайнявши те ж положення, як перед виконанням формули, і весь куб прийде в той же стан, який був до застосування цього алгоритму. Зворотний процес (Ф'ПФП ') 2 повертає кутовий кубик ПФД на 1/3 обороту проти годинникової стрілки. При повторенні зворотного 8 - ходовки 3 рази поспіль, буде досягнутий той же результат, що і в першому випадку.

Неважко здогадатися, що, роблячи проміжний поворот верхньої межі між 8-ходовка, ми будемо кожен раз перевертати інший кубик. При цьому весь куб буде приходити в гармонію після кожного циклу з 3-х 8-ходовок (як на 4 етапі, тільки там 2х8, а кубики бічні), але це вірно, якщо безперервно використовувати тільки одну з формул. Якщо ж їх комбінувати, то на перевертання 1 кутового кубика буде потрібно не більше однієї 8 - ходовки, прямої або зворотної, по ситуації, так як, 1 пряма 8 - ходовка призводить до того ж результату, що і 2 зворотні 8 - ходовки (вірно і зворотне). Загалом, ситуація в частині співвідношення прямого і зворотного операцій схожа на описану на шостому етапі, тільки стосовно до одного перевертає кубику.

Як Ви розумієте, застосувавши до одного кубику прямий алгоритм, зворотним алгоритмом ми повернемо все до попереднього стану. Якщо при цьому зробити між цими алгоритмами проміжний поворот, то в результаті виявляться перевернутими 2 кутових кубика (один за годинниковою стрілкою, другий - проти), а весь куб знову прийде в гармонію, яка була порушена після застосування прямої 8-ходовки.

Як було сказано раніше, на малюнку показані чотири випадки розташування неправильно орієнтованих кубиків, але в кожному з них кубики можуть бути повернені по-різному. У випадках а) і б) один кубик повернуть на 1/3 за годинниковою стрілкою (будь-який з двох), другий - проти годинникової. У разі в) або всі 3 кубика повернені на 1/3 за годинниковою стрілкою, або все проти годинникової. Випадок г) - це 2 рази випадок а) або б) (неважливо), тому там 2 кубика будуть повернені на 1/3 за годинниковою стрілкою, а 2 - проти годинникової. Якщо у Вас перевернуть тільки один кубик - він просто неправильно встановлений (над Вами хтось пожартував).

Загальний алгоритм на словах такий: Перевертаємо кубик ПФД на 1/3 обороту за годинниковою стрілкою прямий восьміходовкой, або проти годинникової - зворотній; далі поворотом верхньої межі підводимо на місце кубика ПФД наступний кубик, який необхідно розгорнути, і застосовуємо до нього один з процесів (по ситуації); далі - наступний кубик, поки не перевернемо всі потрібні нам кубики. Пізніше буде відео з поясненнями до цього етапу.
Все - куб зібраний, стрибайте, радійте, хлопайте в долоньки! А потім можна знову розібрати (заплутати) кубик Рубіка і почати спочатку.

Стаття підготовлена ​​з використанням матеріалів з журналу "Наука і життя", зокрема №5 за 1983 рік. Наведена тут схема в цілому повторює описану в цьому номері журналу, але з деякими змінами і доповненнями. Так вже вийшло, що спочатку я навчився збирати кубик, а через кілька років в макулатурі виявив журнал, в якому описувався метод пошарової збірки, підозріло нагадує той, яким користувався я. Вивчивши схеми, наведені в журналі, прийшов до висновку, що використовував майже ті ж формули, але інакше орієнтував кубик, тому запис "моїх" формул збірки виглядала інакше. Поповнив свій запас формул складання кубика Рубіка 3х3х3 (а інших тоді й не було) з того ж журналу, так як з'ясував, що формули можуть бути прямими, зворотними, дзеркальними, та й взагалі якими завгодно іншими, але приводять до потрібного результату. Тому не ведіться на заяви типу: "Схема збірки Васі Пупкіна" або Петі Сидорова, крім випадків, коли ці схеми запатентовані або мають умовно таку назву, прийняте спільнотою, наприклад, спідкуберов. Спідкубер - людина займається спідкубінгом (швидкісний складанням кубика Рубіка).

Тим, кому зручніше сприймати інформацію з "паперового носія", рекомендую скачати наведену тут схему з коротким описом у форматі Word або Excel і роздрукувати на принтері:

Пошаровий алгоритм складання кубика Рубіка є далеко не єдиним. Існують і інші способи, про які - на інших сторінках цього розділу.
Далі буде ...

Поділитися в СОЦІАЛЬНИХ МЕРЕЖ: