Как собрать кубик Рубика 3х3. Схема сборки для начинающих.

Сайт дремучего деда

Схема сборки кубика Рубика 3х3 для начинающих

Обозначения сторон и язык вращений русскими буквами

Обозначения граней (сторон) кубика Рубика Прежде всего, договоримся о системе обозначений. Грани куба обозначаются буквами Ф, Т, П, Л, В, Н — начальными буквами слов фасад, тыл, правая, левая, верх, низ. Какую грань куба посчитать фасадной — синюю, зеленую и т. п. — зависит от Вас и от получившейся ситуации. В процессе сборки Вам придется несколько раз принимать за фасадную ту или иную грань, удобную для данного случая. Центральные кубики определяют цвет грани, то есть можно сказать, что даже в полностью перепутанном кубике центральные кубики уже подобраны и к каждому из них остается присоединить по 8 кубиков того же цвета. Центральные кубики обозначаются одной буквой: ф, т, п, л , в, н.

Реберные кубики (их 12 штук) принадлежат двум граням и обозначаются двумя буквами, например фп, пв, фн и т. д.

Угловые кубики — тремя буквами по наименованию граней, например, фпв, флн и т. д.

Прописными буквами Ф, Т, П, Л, В, Н обозначаются элементарные операции поворота соответствующей грани (слоя, ломтика) куба на 90° по часовой стрелке. Обозначения Ф', Т', П', Л', В', Н' соответствуют повороту граней на 90° против часовой стрелки. Обозначения Ф2, П2 и т. д. говорят о двойном повороте соответствующей грани (Ф2 = ФФ).

Буквой С обозначают поворот среднего слоя. Подстрочный индекс показывает, со стороны какой грани следует смотреть, чтобы проделать этот поворот. Например СП — со стороны правой грани, СН — со стороны нижней, С'Л — со стороны левой, против часовой стрелки и т. д. Понятно, что СН=С'В, СП=С'Л и т. п. Буква О — поворот (оборот) всего куба вокруг своей оси. ОФ — со стороны фасадной грани по часовой стрелке и т. д.

Запись процесса (Ф' П') Н2 (ПФ) означает: повернуть фасадную грань против часовой стрелки на 90°, то же - правую грань, повернуть нижнюю грань дважды (то есть на 180°), повернуть правую грань на 90° по часовой стрелке, повернуть фасадную грань на 90° по часовой стрелке.

Язык вращений. Буквенные обозначения поворотов кубика Рубика.

Наряду с буквенной записью процессов применяется и матричная форма записи, где элементарные операции изображаются рисунком фасадной грани с соответствующими стрелками, обозначающими направления поворотов соответствующей грани.

Существует также и международная система обозначений. О ней читайте на соответствующей странице раздела.

Теперь перейдем непосредственно к сборке куба. Есть несколько разных систем, но я приведу здесь схему послойной сборки, когда собирают сначала один слой, затем второй и, наконец, третий. Всего получается семь этапов. Эта схема не подойдёт для скоростной сборки кубика Рубика, а вот для освоения новичками - лучше и не найти, очень легка в освоении. Освоив ее и получив первоначальные навыки сборки кубика, Вы сможете приступить к изучению более скоростных алгоритмов.

Для каждого этапа дано краткое описание и дополнительное пояснение после звездочки (*). В принципе, достаточно только краткого описания, но дополнительные пояснения помогают понять суть той или иной формулы.

Первый этап.

Крест первого слоя.

Правильный крест первого слоя. Нужный кубик опускается вниз поворотом соответствующей боковой грани (П, Т, Л) и выводится на фасадную грань операцией Н, Н' или Н2. Заканчивается операция выведения зеркальным поворотом (обратным) той же боковой грани, восстанавливающим первоначальное положение затронутого реберного кубика верхнего слоя. После этого проводится операция а) или б) первого этапа. В случае а) кубик вышел на фасадную грань так, что цвет его передней грани совпадает с цветом фасада. В случае б) кубик надо не только переместить наверх, но и развернуть его, чтобы он был правильно сориентирован, став на свое место. На рисунках точками отмечено место, на которое должен встать нужный кубик, выведенный предварительно на фасад нижней грани. Результат: собран крест верхней грани.

Второй этап.

Расстановка угловых кубиков первого слоя.

Правильная расстановка угловых кубиков первого слоя.

Сборка первого слоя. Кубик Рубика 3х3х3. Отыскивается нужный угловой кубик (имеющий цвета граней Ф, В, Л) и тем же приемом, который описан для первого этапа, выводится в левый угол избранной Вами фасадной грани. Здесь могут быть три случая ориентации этого кубика. Сравните свой случай с рисунком и примените одну из операций второго этапа а, б или в. Точками отмечено место, на которое должен стать нужный Вам кубик. Отыщите на кубе остальные три угловых кубика и повторите описанный прием для перемещения их на свои места верхней грани. Результат: верхний слой подобран. Первые два этапа почти ни у кого не вызывают затруднений: довольно легко можно следить за своими действиями, так как все внимание обращено на один слой, а что делается в двух оставшихся — совсем неважно.

*Можно было бы так подробно не расписывать сборку первого слоя, но даже здесь иногда не все понимают разницу между "слоем" и "стороной", собирая сторону одного цвета, но не учитывая расположения кубиков относительно цветов соседних сторон. То есть, если кубик желто-красно-синий, то и установлен он должен быть на угол, в котором сходятся синяя, красная и желтая стороны (центральные кубики - красный, желтый, синий). Ну и ориентировать правильно его нужно сразу. А так, на первых двух этапах можно собрать первый слой интуитивно.

Третий этап.

Второй слой. (Пояс.)

Сборка второго (среднего) слоя кубика Рубика 3х3х3. Здесь, как Вы видите, нужный кубик отыскивается и сначала выводится вниз на фасадную грань. Если он внизу — простым поворотом нижней грани до совпадения с цветом фасада, а если он в среднем поясе, то его нужно сначала опустить вниз любой из операций а) или б), а потом совместить по цвету с цветом фасадной грани и проделать операцию третьего этапа а) или б). Результат: собрано два слоя.

*Приведенные здесь формулы являются зеркальными в полном смысле этого слова. Наглядно увидеть это можно, если поставить справа или слева от кубика зеркало (ребром к себе) и проделать любую из формул, в зеркале Вы увидите вторую формулу. То есть, операции с фасадной, нижней, верхней (здесь не участвует), и тыльной (тоже не участвует) гранями меняют знак на противоположный (было - по часовой стрелке, стало - против часовой, и наоборот), а левая грань меняется с правой, и, соответственно, меняет направление поворота на противоположное. На приведенной схеме это можно увидеть в матричной записи (квадратики со стрелками), как бы перелистывая каждый квадратик, как лист книги.

На самом деле, обойтись можно только одной формулой (любой), когда я учился собирать кубик Рубика (лет 25 назад), именно так и делал. Я пользовался вторым вариантом формулы, только по-другому ориентировал куб. Кубик всегда перемещается по траектории, показанной на рисунке б). Но при выставлении кубика перед выполнением формулы не учитывается его ориентация, то есть он может не совпадать с цветом фасадной грани (перевернут). Если кубик был сориентирован правильно, как на рисунке б) , то формула выполняется 1 раз. Если же кубик изначально перевернут, тогда при выполнении формулы он встанет на свое место, но будет также перевернут. Еще раз выполняем ту же формулу, для того чтобы вывести этот кубик из среднего слоя на нижнюю грань. После чего еще раз выполняем ту же формулу, но уже с правильно ориентированным кубиком (цвет фасада совпадет с цветом кубика перед выполнением формулы).

Выбирайте, что Вам удобнее - запомнить только одну формулу и пользоваться ей, но в некоторых случаях трехкратно, или запомнить две зеркальные формулы. Как их запомнить, объясню на видео (добавлю позже).

Четвертый этап.

Третий слой, крест.

Расстановка по местам реберных кубиков третьего слоя. К цели приводят операции, перемещающие бортовые кубики одной грани, не нарушающие в конечном счете порядка в собранных слоях. Один из процессов, позволяющий подобрать все бортовые кубики грани, дан на рисунке. Там же показано и что происходит при этом с другими кубиками грани. Повторяя процесс, выбрав другую фасадную грань, можно поставить на место все четыре кубика. Результат: реберные кубики стоят на своих местах, но два из них, или даже все четыре, могут быть неверно ориентированы.

* Прежде чем приступить к выполнению этой формулы, посмотрите, какие кубики уже стоят на своих местах (могут быть неправильно ориентированы). Если ни одного или один, то попробуйте повернуть верхнюю грань так, чтобы два, находящиеся на двух соседних боковых гранях (фв+пв, пв+тв, тв+лв, лв+фв), встали на свои места, после этого сориентируйте куб так, как показано на рисунке, и выполните приведенную на этом этапе формулу.

Если у Вас не получается поворотом верхней грани совместить кубики, принадлежащие соседним граням, то проделайте формулу при любом положении кубиков верхней грани 1 раз и попробуйте ещё раз поворотом верхней грани поставить на свои места 2 кубика, находящиеся на двух соседних боковых гранях. Как легко запомнить эту формулу, расскажу и покажу на видео, которое добавлю позже.

Вместо приведённых здесь формул можно воспользоваться более короткими (по 6 ходов каждая). Алгоритм А7 перемещает 3 бортовых кубика по часовой стрелке, алгоритм А'7 - против часовой. Бортовой кубик левой грани (вл) при этом остаётся на месте. Ориентировать верхнюю грань в этом случае нужно следующим образом: поставить на своё место только один кубик, ни один(!) из трёх других, не должен находиться на своём месте. Если у Вас получается так, что на своём месте оказываются либо два противоположных кубика, либо ни одного, то проделайте любой из алгоритмов (А7 или А'7) при любом положении верхней грани, сориентируйте верхнюю грань ещё раз и примените один из алгоритмов (по ситуации).

Пятый этап.

Ориентирование (разворот) боковых кубиков третьего слоя.

Разворот на местах боковых кубиков третьего слоя.

Крест третьего слоя (грани). Кубик Рубика 3х3х3. Очень-очень простой, легко запоминающийся процесс, но именно здесь у некоторых людей возникают трудности. Тут следует учесть: разворачиваемый кубик должен быть на правой грани, на рисунке он помечен стрелками (кубик пв). На рисунках а, б, и в представлены возможные случаи расположения неверно ориентированных кубиков (помечены точками). Используя формулу в случае а), потребуется выполнить промежуточный поворот В', чтобы вывести второй кубик на правую грань, и завершающий поворот В, который вернёт верхнюю грань в исходное положение, в случае б) промежуточный поворот В2 и завершающий тоже В2, а в случае в) промежуточный поворот В нужно выполнять три раза, после переворота каждого кубика и завершить также поворотом В. Вообще, для случая в) Существует и более короткая формула, но об этом в статье, посвященной алгоритмам сборки для частных случаев расположения кубиков третьего слоя.

Многих смущает то, что после первой части процесса (ПСН)4 нужный кубик разворачивается как надо, но порядок в собранных слоях нарушается. Это сбивает с толку и некоторых заставляет бросить на полпути почти собранный куб. Выполнив промежуточный поворот, не обращая внимания на "поломку" нижних слоев, проделайте операции (ПСН)4 со вторым кубиком (вторая часть процесса), и все станет на свои места. Результат: собран крест.

*Если проделать операцию (ПСН)4 два раза подряд: (ПСН)4(ПСН)4(не вращая верхнюю грань), то весь куб вернется в то же состояние, которое было перед началом выполнения данного алгоритма. При этом кубик пв перевернется на 180° после первой части этого двойного процесса, и еще на 180° - после второй части. То есть, весь куб возвращается в исходное состояние через кратное двум число раз применения алгоритма (ПСН)4 (2,4,8...), а кубик пв переворачивается на 180° после каждого применения алгоритма (ПСН)4.

Значит, если после первой части этого двойного процесса поворотом верхней грани подвести другой кубик на место кубика пв, то, после выполнения второй части процесса и возвращения верхней грани в исходное состояние, будут перевернуты на 180° два кубика, а весь куб придет в состояние, предшествующее началу выполнения данного алгоритма.

Шестой этап.

3 слой, расстановка угловых кубиков.

Расстановка угловых кубиков третьего слоя по местам. Углы последней грани можно поставить на свои места используя 8-ходовый процесс, удобный для запоминания,— прямой, переставляющий три угловых кубика в направлении по часовой стрелке, и обратный, переставляющий три кубика в направлении против часовой стрелки.

После пятого этапа, как правило, хотя бы один кубик да сядет на свое место, пусть и неправильно ориентированно. (Если после пятого этапа ни один из угловых кубиков не сел на своё место, то примените любой из двух процессов для любых трёх кубиков, после этого точно один кубик будет на своём месте.). Далее, поверните куб так, чтобы этот кубик оказался в левом дальнем углу, и примените один из процессов (прямой или обратный), в зависимости от ситуации. Позже, когда Вы освоите схему сборки кубика Рубика 3х3, Вы сможете пополнить свой арсенал формул для этого этапа. Они пригодятся, если перед началом шестого этапа ни один из угловых кубиков не находится на своём месте. В этом случае возможны два варианта. Либо все угловые кубики занимают диагонально противоположные углы, тогда можно применить алгоритм А1, либо угловые кубики находятся на противоположных сторонах попарно-параллельно, и тогда поможет алгоритм А9 или алгоритм А5. Результат: все угловые кубики заняли свои места, но два из них (а может, и четыре) могут быть ориентированы неправильно.

* Небольшое отступление, очередная пояснялка, так сказать. Что такое обратный процесс, и почему он так называется? А всё очень просто, это обратная последовательность действий прямого процесса, то есть, читаем формулу справа налево и меняем направление вращения на обратное (было - по часовой стрелке, стало - против часовой). Для формулы (П'Ф'Л'Ф)(ПФ'ЛФ) (здесь она условно называется прямым процессом) обратный процесс выглядит так: (Ф'Л'ФП')(Ф'ЛФП).

Результатом обратного процесса будет прямая противоположность результату прямого процесса. В одном случае кубики перемещаются по часовой стрелке, в другом - против часовой. Так как у нас перемещаются 3 кубика, то, применив прямую формулу 3 раза подряд, мы приведём куб в то же состояние, которое было до этого (кубики станут на те же места с той же ориентацией). Это справедливо и для обратного процесса.

Если дважды проделать перестановку кубиков по часовой стрелке (прямой процесс), то получится тот же результат, как при перестановке кубиков против часовой стрелки один раз (обратный процесс). Так что, если Вы забудете один из этих процессов – не беда, можно пользоваться любым из них, применяя один или два раза. А вот как их легко запомнить, я покажу на видео, которое размещу позже.

Седьмой этап.

Третий слой, ориентация (разворот) угловых кубиков.

Разворот угловых кубиков третьего слоя.

Разворот угловых кубиков третьего слоя. Формулы

Процесс тоже очень легко запомнить — это многократно повторяемая последовательность поворотов ПФ'П'Ф.

Поверните куб так, чтобы кубик, который вы хотите развернуть, был в правом верхнем углу фасада. 8-ходовый процесс (2X4хода) повернет его на 1/3 оборота по часовой стрелке. Если при этом кубик еще не сориентировался, повторите 8-ходовку еще раз (в формуле это отражено индексом «N»).

Не обращайте внимания на то, что нижние слои при этом придут в беспорядок: ситуация аналогична проделанной на пятом этапе с промежуточной операцией поворота верхней грани. Выполнение всего процесса автоматически приводит в порядок нарушенную гармонию.

На рисунке показаны четыре случая расположения неправильно ориентированных кубиков (они помечены точками). В случае а) требуется промежуточный поворот В и завершающий В', в случае б) - промежуточный и завершающий поворот В2, в случае в) — поворот В выполняется после разворота каждого кубика до правильной ориентации, а завершающий В2, в случае г) - промежуточный поворот В также выполняется после разворота каждого кубика до правильной ориентации, и завершающим в этом случае тоже будет поворот В. Результат: последняя грань собрана.

*Если 8-ходовый процесс (ПФ'П'Ф)2 повторить 3 раза подряд, не делая промежуточных поворотов верхней грани, то переворачиваемый угловой кубик перевернется 3 раза на 1/3 оборота по часовой стрелке, то есть, совершит полный оборот, заняв то же положение, как перед выполнением формулы, и весь куб придёт в то же состояние, которое было до применения этого алгоритма. Обратный процесс (Ф'ПФП')2 поворачивает угловой кубик вфп на 1/3 оборота против часовой стрелки. При повторении обратной 8 - ходовки 3 раза подряд, будет достигнут тот же результат, что и в первом случае.

Нетрудно догадаться, что, делая промежуточный поворот верхней грани между 8-ходовками, мы будем каждый раз переворачивать другой кубик. При этом весь куб будет приходить в гармонию после каждого цикла из 3-х 8-ходовок (как на 4 этапе, только там 2х8, а кубики боковые), но это верно, если непрерывно использовать только одну из формул. Если же их комбинировать, то на переворачивание 1 углового кубика потребуется не более одной 8 - ходовки, прямой или обратной, по ситуации, так как, 1 прямая 8 - ходовка приводит к тому же результату, что и 2 обратные 8 - ходовки (верно и обратное). В общем, ситуация в части соотношения прямой и обратной операций похожа на описанную на шестом этапе, только применительно к одному переворачиваемому кубику.

Как Вы понимаете, применив к одному кубику прямой алгоритм, обратным алгоритмом мы вернем все в прежнее состояние. Если при этом сделать между этими алгоритмами промежуточный поворот, то в результате окажутся перевернутыми 2 угловых кубика (один по часовой стрелке, второй - против), а весь куб снова придет в гармонию, которая была нарушена после применения прямой 8-ходовки.

Как было сказано ранее, на рисунке показаны четыре случая расположения неправильно ориентированных кубиков, но в каждом из них кубики могут быть повернуты по-разному. В случаях а) и б) один кубик повернут на 1/3 по часовой стрелке (любой из двух), второй - против часовой. В случае в) либо все 3 кубика повернуты на 1/3 по часовой стрелке, либо все против часовой. Случай г) - это 2 раза случай а) или б) (неважно), поэтому там 2 кубика будут повернуты на 1/3 по часовой стрелке, а 2 - против часовой. Если у Вас перевернут только один кубик - он просто неправильно установлен (над Вами кто-то подшутил).

Общий алгоритм на словах такой: Переворачиваем кубик вфп на 1/3 оборота по часовой стрелке прямой восьмиходовкой, либо против часовой - обратной; далее поворотом верхней грани подводим на место кубика вфп следующий кубик, который необходимо развернуть, и применяем к нему один из процессов (по ситуации); далее - следующий кубик, пока не перевернем все нужные нам кубики. Позже будет видео с пояснениями к этому этапу.

Собранный кубик Рубика 3х3х3. Все — куб собран, прыгайте, радуйтесь, хлопайте в ладошки! А потом можно опять разобрать (запутать)кубик Рубика и начать сначала ))).

Статья подготовлена с использованием материалов из журнала "Наука и жизнь", в частности №5 за 1983 год. Приведенная здесь схема в целом повторяет описанную в этом номере журнала, но с некоторыми изменениями и дополнениями. Так уж получилось, что сначала я научился собирать кубик, а через несколько лет в макулатуре обнаружил журнал, в котором описывался метод послойной сборки, подозрительно напоминающий тот, которым пользовался я. Изучив схемы, приведенные в журнале, пришёл к выводу, что использовал почти те же формулы, но иначе ориентировал кубик, поэтому запись "моих" формул сборки выглядела иначе. Пополнил свой запас формул сборки кубика Рубика 3х3х3 (а других тогда и не было) из того же журнала, так как выяснил, что формулы могут быть прямыми, обратными, зеркальными, да и вообще какими угодно другими, но приводящими к нужному результату. Поэтому не ведитесь на заявления типа: "Схема сборки Васи Пупкина" или Пети Сидорова, кроме случаев, когда эти схемы запатентованы или имеют условно такое название, принятое сообществом, например, спидкуберов. Спидкубер - человек занимающийся спидкубингом (скоростной сборкой кубика Рубика).

Тем, кому удобнее воспринимать информацию с "бумажного носителя", рекомендую скачать приведенную здесь схему с кратким описанием в формате Word или Excel и распечатать на принтере:
Схема сборки в формате Word Схема сборки в формате Excel

Послойный алгоритм сборки кубика Рубика является далеко не единственным. Существуют и другие способы, о которых - на других страницах этого раздела.

Продолжение следует...





Какой марки Ваш кубик 3х3?

 DaYan
 MoYu
 Gans Puzzles
 ShengShou
 FangShi
 Yuxin
 Maru
 Rubik`s
 MF8
 Cyclone Boys
 Другой

 


Неудачники верят в удачу, люди удачливые верят в себя.

Альфред Даниэль Брюне