Как собрать кубик Рубика 3х3: пошаговая инструкция для начинающих

Тем, кто впервые задался вопросом, как собрать кубик Рубика 3х3, проверенные схемы помогут обрести положительный опыт. Тренировки принесут логическое понимание, легкость и возможность экспериментировать с более сложными моделями.

Секреты сборки кубика Рубика: элементы, части, ключевые понятия

На гранях кубика расположены пятьдесят четыре фрагмента, по 9 штук разных цветов. Они перемещаются по трем осям относительно центра. Задача игрока – собрать одинаковые элементы на сторонах кубика.

Запатентованный вариант головоломки предполагает четкое противопоставление цветных граней: белая – желтая, зеленая – синяя, красная – оранжевая.

Схемы для начинающих учитывают этот нюанс, для простоты обозначая стороны по цвету центрального элемента. Поэтому не стоит скупиться на качественную игрушку. Помимо всего прочего оригинал порадует легким ходом и надежностью механизма.

Головоломка состоит из следующих элементов:

• Крестовина – неподвижно скрепленные оси, на которых располагаются центральные элементы каждой грани.
• Центры – цветные элементы, неподвижно расположенные на шести сторонах кубика и создающие противопоставленные цветовые пары.
• Подвижные элементы: углы – 8 крайних элементов, отличающихся комбинацией из трех цветных сторон, и ребра – 12 элементов, находящихся между углами, цветовая комбинация уникальна для каждого элемента.

Совершенно другую конструкцию имеет зеркальный кубик Рубика 3х3. Его элементы окрашены в одинаковый цвет, обычно металлик, и отличаются только по форме. Перемещение фрагментов разрушает куб, превращая его в фантастическую конструкцию. Решение головоломки усложняется в разы, но опыт работы с классическим вариантом обязательно пригодится.

Строение кубика Рубика и названия вращений

Для обозначения отдельных элементов, записи действий с ними и алгоритмов решения головоломки разработаны системы обозначений.

В русскоязычных материалах встречаются обозначения буквами русского алфавита. Более популярны символы, принятые Всемирной Ассоциацией Кубика (WCA).

Названия граней:

• R-ight;
• L-eft;
• U-p;
• D-own;
• F-ront;
• B-ack.

Название ребра образуется от двух граней, которые оно соединяет (RF, LU).

Название угла по тому же принципу составляют из трех букв (FRU).

Внутренние слои:

• M-iddle – между R и L;
• S-tanding – между F и B;
• E-quatorial – между U и D.

Движение граней – это вращение группы элементов вокруг центра, закрепленного на крестовине.

Обозначается оно той же заглавной буквой, что и грань.

Движение возможно:

• по ходу часов – обозначается той же буквой, что и грань;
• против хода часов – направление указывает знак «‘»;
• двойной поворот обозначается цифрой 2;
• совместный поворот двух слоев буквой w, например, Rw для слоев R и M.

Чтобы не запутаться с направлением вращений, на поверхность грани мысленно наносится циферблат. Воображаемая стрелка не даст ошибиться.

Средние слои движутся сообразно гранями:

M – как L;

S – как F;

E – как D.

Манипуляции с кубиком – перехваты. Здесь возможны повороты к себе – от себя, вправо – влево, по ходу часов и против.

Названия соответствуют осям координат:

• x – повторяет движения R;
• y – повторяет движения U;
• z – повторяет движения F;
• 2 – повтор перехвата.

Пошаговая инструкция сборки головоломки 3х3 для начинающих

Инструкция по сборке кубика Рубика 3х3 для новичка в любом руководстве начинается с белой шапки.

• Первый шаг – «белый крест» – это ребра с белыми элементами, собранные вокруг белого центра.
• Следующий шаг – «правильный крест», в котором ребра первого слоя с белой шапкой прилегают к совпадающим по цвету центральным элементам.
• Угловые детали с белыми элементами довольно быстро встают на правильные места. Чаще всего они развернуты в произвольном направлении, белый элемент будет находиться не на белой грани, а на соседней. Для последующего действия у мастеров скоростной сборки есть меткое словечко – элемент нужно «флипнуть», то есть развернуть на месте. Для этого используется алгоритм R’D’RD. Эта последовательность действий за шесть ходов возвращает любой элемент на место, разворачивая и перемещая его всеми возможными способами. Это значит, что в один из ходов элемент займет свое изначальное правильное положение.

Первый слой собран: белая шапка и цветной пояс с правильным чередованием цветов.

Следующая задача – собрать средний слой, оставшиеся четыре ребра.

• Белая сторона перемещается вниз, это перехват у2.
• Ребра среднего слоя легко определить, на них нет желтых элементов.Ребро помещается над соответствующим центром и при помощи алгоритмов смещается из верхнего слоя в средний.Смещение налево: U’L’ULUFU’F’.Смещение направо: URU’R’U’F’UF.

Если ребро установилось не так, как нужно, придется повторить весь алгоритм, чтобы выбить его обратно в верхний слой. Попытки продолжать до результата.

Сборка желтой шапки и всего верхнего слоя тоже начинается с креста.

• Для ребер желтого креста существует алгоритм: FRUR’U’F’. Осуществляя вращения, нельзя потерять изначальную фронтальную грань, то есть кубик не перехватывается.
• Теперь ребра должны перестроиться в «правильный крест». Два из них наверняка окажутся на своих местах.

Для оставшихся ребер есть варианты:

• на противоположных ребрах: RUR’URU2R’.
• на соседних ребрах: RUR’URU2R’U.

Угловые элементы верхней грани выставляются в последнюю очередь.

• Формула URU’L’UR’U’L позволит хотя бы один элемент установить правильно.
• Этот угол помещается в позицию RUF поворотом куба. Уже установленные элементы перемещаются при каждом вращении граней. Повтор алгоритмов возвращает все на свои места. Очень важно сохранять центр F неподвижным при работе с третьим слоем и не перехватывать кубик.
• Оставшиеся углы можно перемещать относительно первого при помощи формул U’L’URU’LUR’ (движение по часовой стрелке), и URU’L’UR’U’L (обратное движение).
• Скорее всего, углы потребуется «флипнуть», чтобы цветовые элементы переместились на соответствующие стороны. Придется снова обратиться к формуле R’D’RD.

В 2010 году возможности вычислительной техники позволили просчитать все варианты сборки кубика и определить минимальное количество ходов, необходимое для решения кубика.

Том Рокики и его команда математиков-энтузиастов утверждает, что это можно сделать за 17 – 20 ходов.

Самый простой способ – «алгоритм Бога»: B2 D2 F’ R2 F U2 R2 F’ R2 U2 F R U L B D R’D L2 U’ – позволяет собрать кубик из любого положения.

Однако столь четкое математическое мышление доступно только процессору ЭВМ. Человеческий мозг пока способен продумать решение в 30 – 40 ходов.

Самый быстрый способ. Метод Джессики Фридрих

Сборка кубика Рубика 3х3 для новичков осуществляется в пять этапов, описанных выше. Для решения каждого этапа используется механический перебор вариантов и многократное повторение формул.

Для того чтобы собрать кубик Рубика быстро, первые три шага объединяют в один. Именно для этого Джессика Фридрих разработала свои алгоритмы. Элементы перемещаются парами. Первый угол и соседнее с ним ребро среднего слоя загоняются в свой слот одновременно со сборкой креста. Остается еще три такие пары. Если экономить время на механическом переборе возможных вариантов, время сборки резко уменьшается до 20 секунд. Группы формул для ключевых этапов описывают возможные положения пар угол-ребро (F2L) и перестановки, необходимые для сборки верхнего слоя (OLL, PLL). При скоростной сборке все алгоритмы нужно знать, как таблицу умножения, и оперативно ими пользоваться, а это больше сотни вариантов. Работа со шпаргалкой здесь невозможна.

Как собрать кубик Рубика 3х3 с закрытыми глазами

Сборка кубика вслепую – изощренное упражнение для тренировки памяти.

Игрок внимательно изучает предложенный скрамбл и сразу продумывает комбинации, при помощи которых возможно переместить элементы на их законные места.

Вместо 54 цветных элементов нужно запомнить расположение ребер и углов, а это всего 20 единиц. Каждой цветной наклейке на них мысленно присвоено буквенное или цифровое обозначение. Эти соответствия придуманы заранее и вызубрены наизусть.

Выбирается точка отсчета, например, ребро RU. Это буферная зона. Элемент, находящийся в ней, первым перемещается на место. Специальные алгоритмы перемещают сразу два или три элемента, если один встал в нужную позицию, другой занял освободившееся место. Игрок, не видя кубика, знает, какой элемент занял буферную зону, и опять 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.

Здесь используются всевозможные техники запоминания для кратковременной и долговременной памяти. Приемы у всех свои. Например, последовательность букв можно превратить в последовательность слов, мысленно соединив разрозненные образы в логическую цепочку.

Самое важное правило – не переворачивать кубик, чтобы не изменить ориентацию граней, и не перепутать буферный элемент.

Кому принадлежит рекорд по самой быстрой сборке кубика

Действующий чемпион за полгода дважды обновил рекорд. Феликс Земдегс, кубер из Австралии, в начале 2018 года показал рекордное время 4,59 секунды, а на соревнованиях в мае уложился всего за 4,22 секунды. Земдегс использовал безотказную систему Джесики Фридрих. Согласно многочисленным реконструкциям, он совершал до 10 ходов в секунду, мысленно просчитывая в разы большее количество вариантов.

Помимо сборки классического кубика, ему принадлежит первенство по сборке одной рукой и сборке больших кубов – 4*4, 5*5, 6*6,7*7.