Для тех, кто только начинает изучать сборку кубика Рубика 3×3, проверенные схемы подарят приятный опыт. Практика сформирует логическое мышление, быстроту и возможность освоить более сложные модели.
Раскрываем тайны сборки кубика Рубика: составляющие, компоненты, важнейшие идеи.
На гранях кубика находятся пятьдесят четыре фрагмента, по девять разного цвета. Фрагменты перемещаются по трём осям относительно центра. Игроку необходимо собрать одинаковые элементы на сторонах кубика.
Изобретенная разновидность головоломки строит свою основу на контрасте между цветами граней: белые грани противостоят желтым, зеленые — синим, а красные — оранжевым.
Схемы для новичков при этом упрощают задачу, разделяя стороны по цвету центральной части. Отличная игра будет радовать плавным ходом и крепким механизмом.
Головоломка состоит из следующих элементов:
- Крестовина представляет собой неподвижное соединение осей, поддерживающих центральные части каждой грани.
- Центры — это яркие детали, которые закреплены на шести гранях куба и формируют контрастные комбинации цветов.
- Элементы конструкции состоят из восьми угловых элементов, каждый из которых имеет уникальную комбинацию трех цветов. Также имеется двенадцать реберных элементов, расположенных между углами, с уникальной комбинацией цвета для каждого элемента.
Зеркальный кубик Рубика 3х3 имеет иную конструкцию. Его элементы одного цвета (чаще всего металлического) различаются формой. Перемещение частей приводит к разрушению куба, создавая необычную конструкцию. Разгадать такую головоломку в разы сложнее, но навыки работы с классическим вариантом окажутся полезными.
Устройство кубика Рубика и наименования поворотов.
Для обозначения компонентов, операций с ними и алгоритмов разгадывания головоломки созданы системы обозначений.
В русскоязычных источниках для обозначения кубиков используются буквы русского алфавита. Чаще всего применяются символы, утвержденные Всемирной Ассоциацией Кубика (WCA).
Названия граней:
- R-ight;
- L-eft;
- U-p;
- D-own;
- F-ront;
- B-ack.
Название ребра выводится из наименований двух граней, которыми оно граничит (RF, LU).
Название угла образуют три буквы (FRU) по такому же принципу.
Внутренние слои:
- M-iddle – между R и L;
- S-tanding – между F и B;
- E-quatorial – между U и D.
Вращение группы элементов вокруг центра, закреплённого на крестовине, называется движением граней.
Обозначается оно той же заглавной буквой, что и грань.
Движение возможно:
- В соответствии с часами — отображается тем же символом, что и граница.
- В обратном направлении от движения времени указатель стоит под знаком «‘».
- двойной поворот обозначается цифрой 2;
- Объединение двух слоёв буквой W, к примеру, Rw для слоёв R и М.
Чтобы избежать ошибок в определении направления вращения, можно представить на гранях циферблат и воображаемую стрелку.
Средние слои перемещаются по граням.
M – как L;
S – как F;
E – как D.
Кубик можно манипулировать различными способами: поворотами к себе, от себя, вправо или влево, по часовой стрелке и против нее.
Названия соответствуют осям координат:
- x – повторяет движения R;
- y – повторяет движения U;
- z – повторяет движения F;
- 2 – повтор перехвата.
Руководство по сборке кубика 3×3 для новичков.
Руководство по сборке кубика Рубика 3х3 для начинающих всегда начинается со сборки белого слоя.
- Начинается построение с «белого креста» — ребер с белыми фрагментами, объединенными вокруг белого центра.
- Следующая операция — «правильный крест».
- Угловые детали с белыми элементами легко складываются по своим местам. Чаще всего их нужно повернуть, белый элемент будет не на белой грани, а на соседней. Мастера быстрого сборки для этого используют слово «флипнуть», то есть повернуть деталь на месте. Для этого применяется алгоритм R’D’RD. Шесть движений этой последовательности возвращают любой элемент в исходное положение, переворачивая и перемещая его всеми возможными способами. В одном из ходов элемент займет правильное место.
Собран первый слой: белая шапка и цветной пояс с соблюдением цветового порядка.
Следующий шаг — собрать промежуточный слой из четырёх оставшихся ребер.
- Борцы белого цвета опускаются вниз, произошло перехвата u2.
- Средние ребра легко распознать по отсутствию желтых элементов. Каждое ребро располагается над соответствующим центром и с помощью алгоритмов перемещается из верхнего слоя в средний. Перемещение влево: U’L’UL’U F U’. Перемещение вправо: U R U’R’ U’ F’ U F.
Если ребро размещено неправильно, потребуется выполнить весь алгоритм заново для возвращения его на верхний слой. Продолжайте попытки достичь результата.
Создание жёлтой шляпы и всей верхней части изделия также начинается с креста.
- Для ребер Красного Креста есть алгоритм: FRUR’U’F’. Выполняя вращения, невозможно сбиться и потерять исходную лицевую грань — кубик не перехватывается.
- Сейчас необходимо расположить ребра таким образом, чтобы образовался «правильный крест». Два из них точно займут свои исходные позиции.
Для оставшихся ребер есть варианты:
- на противоположных ребрах: RUR’URU2R’.
- на соседних ребрах: RUR’URU2R’U.
Верхние угловые детали устанавливают в конце.
- Формула УРУЛ’УРУ’Л поможет расположить хотя бы одно звено верно.
- Этот угол занимает позицию RUF, если повернуть куб. Все уже разложенные элементы перемещаются при каждом повороте грани. Повтор алгоритмов возвращает все на исходные места. Важно держать центр F неподвижным при работе со третьим слоем и не перехватывать кубик.
- Остальные углы возможно передвигать по отношению к первому с помощью последовательностей U’L’URU’LUR’ (по часовой стрелке) и URU’L’UR’U’L (в обратном направлении).
- Вероятно, нужно изменить расположение углов, чтобы цветные элементы оказались на нужных сторонах. Тогда следует вспомнить формулу R’D’RD.
В 2010 году вычислительные мощности позволили рассчитать все варианты сборки кубика и установить минимальное число шагов для его решения.
Том Рокики с группой увлеченных математиков считает, что это возможно выполнить за 17–20 шагов.
Самый простой метод — алгоритм «Бога»: B2 D2 F’ R2 F U2 R2 F’ R2 U2 F R U L B D R’D L2 U’ — может разрешить головоломку из любого состояния.
Подобное точное математическое мышление доступно лишь процессору электронных вычислительных машин. Человеческий мозг на данный момент способен продумывать решение не более чем за 30 — 40 шагов.
Скоростной метод. Техника Джессики Фридрих.
Сборку кубика Рубика 3х3 для новичков можно разбить на пять этапов, каждый из которых решается с помощью механического перебора вариантов и многократного повторения формул.
Чтобы собрать кубик Рубика быстро, первые три шага объединяют в один. Джессика Фридрих разработала алгоритмы для этого перемещения элементов парами: первый угол и соседнее с ним ребро среднего слоя помещаются на свои места одновременно со сборкой креста. Остается ещё три такие пары. Экономия времени на механическом переборе вариантов сокращает время сборки до 20 секунд. Группы формул для ключевых этапов описывают положения пар угол-ребро (F2L) и перестановки для сборки верхнего слоя (OLL, PLL). При скоростной сборке нужно знать все алгоритмы как таблицу умножения и быстро ими пользоваться, а это более сотни вариантов. Работа со шпаргалкой невозможна.
Учебное пособие по сборке кубика Рубика 3×3 вслепую.
Сборка кубика вслепую — утонченное испытание для памяти.
Игрок вдумчиво рассматривает скрамблинг и продумывает комбинации для правильного расположения элементов.
Запомните расположение ребер и углов, всего лишь 20 единиц вместо 54 цветных элементов. Каждой наклейке присвоено буквенное или цифровое обозначение — эти соответствия запомните заранее.
Определяется точка отсчета, например, ребро RU. Это зона буфера. Элемент, находящийся в ней, первым перемещается на место. Специальные алгоритмы перемещают сразу два или три элемента, если один встал на нужную позицию, а другой занял освободившееся место. Игрок, не видя кубика, знает, какой элемент занял зону буфера, и снова может уверенно его перемещать. Цепочки перемещений мысленно выстраиваются в последовательность букв или цифр. Предварительный осмотр сводится к построению кодов перемещений для ребер и для углов.
Для кратковременной и долговременной памяти применяются разные техники запоминания. Например, буквы могут быть преобразованы в слова, а отдельные образы объединены в связную цепь.
Главное правило — не поворачивать кубик так, чтобы сместился порядок граней, и не перепутать буферный элемент.
Кто установил рекорд скорости сборки кубика?
Действующий чемпион дважды за полгода улучшил рекорд. Феликс Земдегс, кубер из Австралии, показал рекордное время 4,59 секунды в начале 2018 года, а на соревнованиях в мае уложился всего за 4,22 секунды. Земдегс использовал безотказную систему Джесики Фридрих. Согласно многочисленным реконструкциям, совершал до 10 ходов в секунду, мысленно просчитывая в разы большее количество вариантов.
Кроме решения классического кубика, ему покорились одноручная сборка и сборка крупных кубов: 4х4, 5х5, 6х6, 7х7.
