Что нужно чтобы собрать кубик рубика
Y-метод — действительно простой способ собрать кубик Рубика
Введение
В статье рассматривается «Y-метод» сборки кубика Рубика — его легко понять и запомнить. Он основан всего на одной последовательности, которая называется «Y-движение». Поняв этот алгоритм, вы навряд ли забудете как собрать кубик самостоятельно.
Если попытаться нагуглить инструкцию по сборке кубика Рубика, то найдётся много вариантов с описанием «простой сборки», в том числе на википедии. Которые, в целом, действительно достаточно простые к пониманию, но обладают существенным недостатком. Для того, чтобы собрать кубик, нужно знать порядка пяти или более нетривиальных последовательностей (алгоритмов) для перестановки отдельных кубиков, для сборки кубика Рубика по слоям. В связи с чем запомнить и воспроизвести самостоятельно эти инструкции затруднительно. Недавно я случайно наткнулся на упоминание алгоритма «The Ultimate Solution to Rubik’s Cube», о котором утверждалось, что его легко запомнить и понять, и в нём используются всего две последовательности. А когда стал выяснять подробнее, то нашёл также и другой алгоритм — «Y-метод», тоже простой и использующий всего одну последовательность.
К сожалению, описания данного алгоритма на русском я не нашёл, поэтому я решил восполнить этот пробел. Также мне кажется, что главное в этом методе — понимание того как он работает. Поэтому тут я не предлагаю готовых наборов движений для конкретных ситуаций, а вместо этого я постарался подробнее описать что происходит.
Картинки в данной статье сгенерированы с помощью инструмента на сайте ruwix.com. Ссылки на картинках откроют этот инструмент с параметрами, соответствующими картинке. Это либо описываемое состояние кубика и вы сможете его повертеть мышкой, или, в некоторых случаях, там заданы описываемые движения, которые можно «проиграть» туда-обратно.
Y-движение
Основу данного алгоритма составляет Y-движение. И довольно важная составляющая алгоритма — это разобраться в механике этого движения.
Данная последовательность поворотов так называется из-за того, что кубики, которые она затрагивает, выглядят как буква «Y», составленная тремя рёбрами, выходящими из одного угла кубика. 
Y-движение довольно простое и состоит из четырёх поворотов двух смежных граней, например правой и передней. В распространённой нотаци поворотов для кубика Рубика это выглядит так: R’ F R F’. Что можно описать следующим образом:
Также можно начинать с поворотов «от себя» — это будет то же самое, если бы мы перевернули кубик и начинали с поворотов «на себя», поэтому назовём такие варианты «правым и левым перевёрнутым Y-движением». При перевёрнутых Y-движениях будет также затронуто смежное ребро, а также уже не верхние, а нижние рёбра, соседние с ним.
Принципиальной разницы во всех этих движениях, конечно же, нет. Такое разнообразие нужно исключительно для удобства.
Перечислим некоторые свойства Y-движений:
Последовательность сборки кубика
Сначала собираются два нижних слоя кубика за исключением одного вертикального ребра, проходящего через эти слои. Это место мы оставляем себе как пространство для манёвра. Нижний крест и нижние угловые кубики собираются довольно просто, но если есть затруднения, то не так сложно приспособить Y-движение для этого или посмотреть одну из инструкций для простой послойной сборки кубика.
Далее нужно собрать средние кубики на вертикальных рёбрах (рёберные). Для этого нужно повернуть верхнюю грань с нужным кубиком, чтобы он оказался на одной из соседних с целевым ребром граней. А также временно (не забываем потом вернуть на место) повернуть нижнюю грань, чтобы на месте целевого ребра оказался кубик, который мы специально оставили несобранным. Теперь можно воспользоваться Y-движением, чтобы переместить кубик с верхней грани на нужное нам место. Y-движение нужно делать такое, чтобы этот рёберный кубик повернулся в нужном направлении в сторону ребра и если нужно, то перевернулся.
Если нужный кубик не находится на верхней грани, то нужно его предварительно, также Y-движением, «освободить» оттуда, не забывая опять же подставить несобранный угол на нижней грани.
Пока что мы собрали два нижних слоя без одного ребра. Далее нам нужно будет собрать два рёберных кубика на верхних рёбрах, которые не граничат с тем, что мы специально не собираем. После этого из рёберных кубиков останется только три несобранных, на рёбрах, которые формируют букву «Y»: вертикальное, которое мы не собирали, и два верхних ребра, соседних с ним.
И, конечно же, мы собираем их с помощью одного или нескольких Y-движений, переворачивая и ставя на нужные места. Тут только нужно учесть один момент с количеством перестановок, который описан чуть ниже.
При сборке последних пяти рёберных кубиков нам может понадобиться развернуть эту букву «Y», чтобы сделать Y-движение в другом направлении (поворачивая другие грани вдоль этих рёбер), таким образом добиваясь перемещения нужных нам кубиков на другие места с переворотом или без него.
К этому моменту у нас будет почти собранный кубик, в котором не собраны только угловые кубики на верхней грани и на вертикальном ребре, которое мы не собирали. Описанными ниже методами сначала переставляем углы друг с другом, чтобы они оказались на своих местах, возможно неправильно ориентированные. А потом разворачиваем их.
Ура, наш кубик собран!
Считаем перестановки
На что же нужно обратить внимание когда мы собираем пять последних рёберных кубиков. Когда их останется только три, то чтобы у всё получилось с перестановкой их в пределах буквы «Y», нужно чтобы либо они все находились на своих местах (возможно перевёрнутые) или же все были не на своих местах. Это связано с тем, что Y-движение переставляет три рёберных кубика одновременно. Если рассмотреть это с точки зрения попарных обменов кубиков местами на соседних рёбрах, то происходит два обмена (перестановки). Теперь должно быть понятно почему в случае, когда у нас ровно два кубика не на своих местах, то мы не сможем их собрать. Т.к. нам нужно совершить одну перестановку, а с помощью Y-движений мы можем сделать только чётное число перестановок.
Что же делать в таком случае? Обратим внимание, что если повернуть грань кубика, то мы поменяем местами одновременно четыре рёберных кубика, что будет эквивалентно трём перестановкам, т.е. нечётному числу, что нам и нужно. Из этого следует, что верхняя грань должна быть правильно ориентирована для того, чтобы мы могли собрать последние три рёберных кубика. Если так вышло, что последние три рёберных кубика требуют одной перестановки, то это значит, что нужно переставить на соседние места два рёберных кубика, уже собранные на верхней грани.
Кроме того, мы можем заранее, до сборки первых двух кубиков из этой пятёрки, подсчитать число перестановок, которые потребуются, чтобы поставить все пять рёберных кубиков на свои места. Если это число чётное, то верхняя грань ориентирована правильно. А если нечётное, то её нужно повернуть один раз в любую сторону. Таким образом, мы сразу сможем поставить те два кубика на нужные места.
Работа с угловыми кубиками
На последнем этапе сборки нам нужно переставлять угловые кубики местами и поворачивать их. Для этого воспользуемся перечисленными ранее свойствами Y-движения в отношении угловых кубиков. Т.к. удобнее работать с угловыми кубиками, расположенными на верхней грани, то для этого нам больше подойдёт перевёрнутое Y-движение (начинается с поворота «от себя»). В этом разделе будет использоваться именно эти варианты, без дополнительного уточнения. Обратим сразу внимание, что это движение меняет состояние только одного кубика на верхней грани — это угловой кубик на «смежном ребре».
Для перестановки угловых кубиков заметим, что одиночное Y-движение (как левое, так и правое) меняет местами пару угловых кубиков на «смежном ребре», а также что последовательное применение левого и правого Y-движения (или правого и левого) возвращает весь кубик в исходное состояние. Давайте подумаем, что произойдёт, если между этими движениями мы повернём верхнюю грань. Как мы уже обратили внимание, на верхней грани меняется только один угловой кубик, который переставляется с парным кубиком на ребре. В таком случае у нас произойдёт два обмена угловыми кубиками на ребре, но каждый раз сверху будет подставлен разный угол, а все остальные кубики останутся как были (конечно, нужно ещё не забыть повернуть верхнюю грань в исходное состояние). Таким образом, мы осуществили обмен местами трёх угловых кубиков — одного с нижней грани и двух с верхней.
Теперь разберёмся с поворотом кубиков. Для этого воспользуемся похожим трюком. Будем делать два последовательных Y-движения в одном направлении. В результате этого угловые кубики остаются на месте, но меняют свою ориентацию. Тут нас интересуют два варианта комбинации движений: три двойных движения в одном направлении (левые или правые) или двойное движение в одном направлении и двойное движение в обратном направлении. В каждом из этих вариантов весь кубик возвращается в исходное состояние. И мы опять будем между двойными движениями подставлять очередной нужный нам угол на место верхнего угла «смежного ребра». Таким образом мы можем повернуть либо три угловых кубика на одной грани в одном направлении, либо два угловых кубика на одной грани в разных направлениях, не меняя состояния остальных кубиков. Обратим внимание, что после двойного движения верхний кубик смежного ребра поворачивается в том же направлении, в котором осуществляется первое Y-движение.
Как собрать кубик Рубика 3х3. Самая легкая схема для начинающих
Инструкция «как собрать кубик Рубика 3х3» с картинками и формулами 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. Инструкция подойдет, чтобы собрать кубик Рубика самому и научить ребенка.
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 шагу 2.
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.
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!
Как собрать кубик Рубика 3х3
Схема сборки кубика Рубика для начинающих. Инструкция состоит из 7 этапов. Длительность урока: 45 минут.
Сборка кубика Рубика – популярное упражнение, которое развивает логику и внимательность. В этой инструкции мы рассмотрим поэтапную сборку, состоящую из 7 основных шагов. Сборка рассчитана на 45 минут. Описанные в данном руководстве действия являются наиболее понятным и распространенным алгоритмом.
Этапы на рисунке выше
Итак, в данном руководстве рассмотрены 7 шагов, в которых работа над сборкой ведется по слоям.
1.Крест на первом слое.
2.Расстановка углов первого слоя (слой собран).
3.Ребра среднего слоя (слой собран).
4.Крест третьего слоя.
5.Ребра третьего слоя.
6.Расстановка углов третьего слоя.
7.Правильный разворот углов третьего слоя (слой собран, кубик собран).
Внимание!
В процессе сборки вы можете столкнуться с некоторыми трудностями. Если на одном из этапов вы зашли в тупик, постарайтесь внимательно проверить свои действия на предыдущих шагах. Также обратите внимание на свой кубик – он мог быть разобран и неправильно собран, что может послужить причиной неудачи в процессе работы. Избежать проблемы можно наверняка, предварительно разобрав кубик и собрав его по цветам.
Шаг 0. Подготовительный этап. Основные понятия.
Познакомьтесь с основными элементами кубика Рубика размером 3 на 3. Знание названий составляющих поможет вам с легкостью разобраться в инструкции, нам нужно знать, из чего кубик состоит, как вращается, и как называются его элементы. Итак, Элементы кубика Рубика:
Углы кубика(8 штук) – элементы, содержащие три цвета.
Каркас – это скелет кубика, он представляет собой крестовину, на которой закреплены центры.
U (от UP)
верхняя грань
аналогично:
D (от Down)
нижняя грань.
Обозначение поворотов
Повороты граней осуществляются на 90 градусов и обозначаются по названию грани, которую нужно повернуть.
Тренируемся! Давайте попробуем действовать по формулам. Выполните одну из самых популярных и используемых комбинаций, «четверку».
Найдите Угол с цветами красный-синий-желтый. Возьмите кубик так, чтобы этот угол был справа вверху. Обратите внимание на центр кубика, который обращен к вам (у нас он желтый)
R’ D’ R D
сделайте еще раз эту комбинацию и снова посмотрите на результат. Наш угол прыгнул вверх, но теперь он перекрутился другими цветами
Вывод: угол скачет вверх-вниз и поворачивается разными цветами. Если сделать комбинацию еще 4 раза мы придем к первоначальной ситуации. Попробуйте!
Внимание! Не просто желтый крест вверху, а правильное расположение ребер с учетом других центров кубика.
Начнем с Желто-Синего ребра. Для начала найдем его. Кубик держим синим к себе, желтым к верху.
Возможная ситуация: ребро расположено «наоборот», для того, чтобы развернуть его, делаем F U’ R U.
Поворачиваем кубик следующим (красным) центром к себе и собираем Желто-Красное ребро. Все аналогично. Затем Желто-Зеленое и Желто-Оранжевое.
Результат, которого нужно достичь на этом этапе. Все углы и ребра верхней грани стоят на своих местах.
Итак, стратегия второго этапа: опустить нужный элемент вниз, подкрутить низ так, чтобы элемент стал под свое место, поднять элемент вверх на свое место одной из формул.
Шаг 3: сборка среднего слоя кубика Рубика. Ставим 4 ребра на свои места в среднем слое.
Результат 3 этапа. Нам нужно разместить всего 4 ребра по своим местам.
Найдите ребро без белого цвета, к примеру, зелено-оранжевое. Покрутите грань, пока одна из наклеек не встанет к своему центру (зеленый к зеленому).
Если зеленая грань не совмещается с зеленым центром, совместите оранжевый цвет. Т.е. у нас 2 варианта.
U’ L’ U L
U F U’ F’
Выполните эти формулы (ребро переместится вниз и влево).
Наше ребро выскочит наверх и вы уже сможете все сделать так, чтобы поставить его на свое место правильно.
Стратегия этого этапа: ищем нужное ребро, поворотами верха правильно его позиционируем, одной из формул ставим ребро на свое место. Делаем этот алгоритм для всех 4-х ребер. Внимание! При сборке второго слоя первый слой (нижний) сохраняется собранным!
Шаг 4: Собираем «неправильный» белый крест на последнем слое.
Что делать!? Я собрал 2 слоя, но на третьем слое у меня не получается ни одна из ситуаций рис 21-24. Такого на нормальном кубике быть не должно. Это означает, что ваш кубик разбирали на части механическим способом, а назад собрали неправильно. Разберите куб на детали, соберите его правильно и начинайте заново.
Шаг 5. Делаем «правильный» белый крест.
Результат, которого нужно достичь на данном шаге. Верхние ребра совпадают по цветам с центрами.
Вращаем верхний слой, чтобы какие-либо ДВА ребра совпали по цветам с центрами из среднего слоя. Может получиться одна из двух ситуаций.
На свои места становятся два противолежащих ребра (у нас бело-синее и бело-зеленое), два остальных нужно поменять местами. Комбинация приведет вас к Рис 28.
R U R’ U R U2 R’
Два собраных ребра, стоят под углом* (у нас бело-синее и бело-оранжевое), два остальных нужно поменять местами комбинацией, при этом кубик держим, чтобы угол* смотрел от вас и вправо.
R U R’ U R U2 R’ U
Шаг 6. Расставляем углы верхнего слоя по своим местам. Не собраны у нас только 4 угловых элемента на верхней грани. Рассмотрите кубик, возможно один из центров уже стоит на своем месте, как на рис 30 или все углы стоят не на своих местах, как на рис 27. Не важно, как повернуты углы, важно только их расположение.
U R U’ L’ U R’ U’ L
Сделайте эту комбинацию, и один из кубиков обязательно станет на свое место, т.е. вы придете к ситуации на Рис 30.
На своем месте стоит один угол. Остальные нужно поменять местами, переместив каждый из них против часовой стрелки, как на Рис 31 или по часовой, как на Рис 32.
Вариант 1. Три несобранные ребра перемещаются против часовой стрелки и становятся на свои места. Собранным углом держим к себе и справа, как на рисунке.
U R U’ L’ U R’ U’ L
Вариант 2. Три несобранные ребра перемещаются по часовой стрелке и становятся на свои места. Собранным углом держим к себе и слева, как на рисунке.
U’ L’ U R U’ L U R’
Частый вопрос на этом этапе: ФОРМУЛА НЕПРАВИЛЬНАЯ!
Этой схеме уже много лет, все тысячу раз проверено, все схемы и формулы рабочие, гарантируем! Будьте внимательны перед выполнением формулы, читайте под формулой, каким цветом нужно держать к себе кубик. Внимательно отнеситесь к предыдущим советам.
R’ D’ R D
Начнем с Красно-Сине-Белого. Держим кубик так, чтобы этот угол смотрел на вас и был справа. Делаем «четверку» 2 или 4 раза, пока угол не развернется.
R’ D’ R D
Перед вами следующий Бело-Сине-Оранжевый угол. Опять разворачиваем его «четверкой». Если так получилось, что следующий угол уже правильно собран, тогда просто поверните верх ЕЩЕ РАЗ и собирайте следующий угол.
Мои поздравления! Вы собрали кубик Рубика!
Вы молодец, у вас получилось собрать кубик Рубика 3х3.
Поделитесь пожалуйста фотографией вашего собранного кубика в комментариях ниже!)