Как собрать кубик рубика 5х5 схема

Дата: 2009-01-17Редактор: Загуменный Владислав

Сборка кубика 5х5 (кубика профессора) будет состаять из нескольких частей, представляю Вам первую.

Для того чтобы сложить кубик 5х5 использовали удобную основанную на картинах систему движения, которая, возможно, требует некоторых объяснений. Иконки будут показаны рядом с кубиком, чтобы были выдны вращения сторон.

Чтобы не возникало вопросов в дальнейшей сборке познакомимся с терминологией и основой вращений кубика:

1:Центры 2:Краевые центры 3:Угловые центры 4:Внешние края 5:Края центрa 6. Углы

Для сборки кубика, в даном уроке, мы будем использавать два этапа, каждый с которых будет состоять с нескольких шагов.

Этап 1. Начнем сборку с верхнего креста.

Шаг 1: Разместите кубик как показано на первом рисунке. И дввигайтесь дальше по шагам рисунка, используя алгоритмы которые указаны возле каждого рисунка. Первым делом нужно сложить крест, а затем и весь центральный квадрат.

 

 

Этап 2. Сборка нижней "Х".

Шаг 1: Поверните кубик, так что-бы зеленая сторона оказалась внизу. По показаным шагам соберите "Х".

Шаг 2: Сейчас Вы должны сориентировать средний квадрат куба, используя показанные алгоритмы

Первую часть вы прошли удачно! Остальные этапы сборки смотрите во второй части! Будьте всегда внимательны и не сдавайтесь на полпути!

Если же вам интересна еще информация по сборке с других источников смотрите здесь: http://www.gismeteo.ua/weather-kyiv-4944/

5 последних заметок категории "Кубик Рубика"

www.rubik-effects.com

Кубик профессора, 5х5х5 кубик Рубика.

Данная головоломка представляет из себя кубик, состоящий из более мелких кубиков, по пять на каждое ребро, то есть кубик 5х5х5. Каждый слой может вращаться, перестраивая более мелкие кубики на поверхности головоломки. Шесть граней головоломки раскрашены в разные цвета так, что каждая угловая часть окрашена в 3 цвета, каждая рёберная часть окрашена в 2 цвета, и каждая центральная часть грани в один цвет.

Купить кубик Рубика 5х5х5 можно на ozon.ru.

Как и у классического кубика Рубика 3х3х3, каждая грань имеет центральную часть, которая никогда не смещается со своей точки. Так что эти центры можно использовать для определения цветов граней.

Первый произведённый в большом количестве механизм кубика 5х5х5 был запатентован Удо Крелл (Udo Krell) 15 июля 1986, US 4,600,199.

Количество комбинаций

Всего есть 8 угловых частей с тремя возможными положениями, 24 боговых рёберных частей и 12 центральных рёберных частей с двумя возможными позициями, 24 внутренних угловых части и 24 рёберных внутренних части, что даёт 8!·24!³·12!·3⁸·2³⁶ комбинаций. Данный предел не достижим потому что:

• Общее количество поворотов углов ограничено (3)
• Ориентация края ребра зависит от его позиции (2²⁴)
• Количество переворотов центров рёбер чётно(2)
• Внутренние части грани не различимы (4!¹²)
• Количество перестановок углов и центров рёбер чётно (2)

Это оставляет 8!·24!³·12!·3⁷·2¹⁰/4!¹²= 282,870,942,277,741,856,536,180,333,107,150,328,293,127,731,985,672,134,721,536,000,000,000,000,000 или 2.8·10⁷⁴ комбинаций.

Если вы можете различить центральные части друг от друга, то добавляется два дополнительных ограничения чётности. В итоге остаётся 8!·24!³·12!·3⁷·2⁸= 2,582,636,272,886,959,379,162,819,698,174,683,585,918,088,940,054,237,132,144,778,804,568,925,405,184,000,000,000,000,000 или 2.58·10⁹⁰ позиций.

Как и для классического кубика Рубика 3х3х3, для кубика Профессора существует несколько методов решения:

• Сведение решения кубика 5х5х5 к решению кубика 3х3х3. Этот метод проще всего запомнить, если вы уже умеете собирать кубик Рубика 3х3х3.
• Сборка по слоям от верхнего к нижнему. Для 5х5х5 такой метод очень долог и не эффективен.
• Сборка от углов. В этом случае сначала собираются углы (верхние, нижние), центры, рёбра и оставшиеся центры.

Более детально я опишу последний из способов. Описание этого метода я нашёл в англоязычном интернете, надеюсь ничего не напутал. Если что, пишите в комментариях, буду разбираться, исправлять.

Картинки, кстати, тоже от туда.

Терминология

Частей много, и как-то адекватно и чётко назвать их тяжело. Так что проще смотреть на вспомогательные рисунки, они более наглядны.

Но всё же…

1. Центры
2. Рёберные центры
3. Угловые центры
4. Внешние центры рёбра
5. Центральные рёбра
6. Углы

Для этого решения, я буду использовать удобную систему обозначений движений, основанную на картинках. Но это может потребовать небольшого разъяснения. Приводить иконки всех возможных движений не буду, потому что их достаточно много и они достаточно однообразны, оставлю лишь ссылки на описания движений из других статей:

• Собираем кубик 3х3х3,
• Собираем кубик 4х4х4,
• Собираем кубик 2х2х2.

Здесь всё почти так же. Иконки движений будут показываться рядом с кубиком для объяснения их действия.

Двунаправленная стрелка означает поворот на 180 градусов, который может выполняться в любую сторону с одинаковым результатом.

Если вы увидите что-нибудь в роде этого, будет проще поворачивать оба слоя одновременно.

Часть 1: Центры верхней грани

Серый цвет означает, что реальный цвет этих частей не важен на данном этапе. Повторить последовательности из данной части придётся не более четырёх раз.

Шаг 1: Найдите зелёный центр. Он будет размещён в самом центре грани. Грань, на которой он находится, будет зелёной.

Шаг 2: Найдите зелёный рёберный центр и поверните верхнюю грань так, чтобы она соответствовала одному из пяти вариантов, представленных ниже. Далее выполните соответствующую последовательность.

Шаг 3: Повторите шаг 2, если это нужно.

Часть 2: Верхние угловые центры.

Шаг 1: Найдите зелёные угловые центры, не расположенные на зелёной грани. Последовательности данного шага придётся выполнить не более 4 раз. Сопоставьте состояние кубика с одним из вариантов и выполните соответствующую последовательность.

Шаг 2: Повторить шаг 1, если это необходимо.

Часть 3: Нижние угловые центры.

Шаг 1: Переверните ваш кубик вверх ногами так, что бы жёлтая грань оказалась с верху.

Шаг 2: Найдите жёлтый угловой центр и сопоставьте его положение с одним из вариантов, представленных ниже. Далее выполните соответствующую последовательность.

Шаг 3: Повторите шаг 2, если это необходимо.

Часть 4: Нижние рёберные центры.

Шаг 1: Оставляя кубик жёлтой гранью вверх, найдите жёлтые рёберные центры, находящиеся не на жёлтой грани. Далее сопоставляете с вариантами ниже и выполняете соответствующие действия. Для этого можно вращать верхнюю грань.

Шаг 2: Повторите шаг 1, если это необходимо.

Часть 5. Верхние углы.

Шаг 1: Поверните ваш кубик так, чтобы зелёная грань оказалась опять с верху.

Шаг 2: Найдите зелёный угол на нижней грани и поверните нижнюю грань так, чтобы угол оказался прямо под местом, в котором он должен находиться. Если угол находится на своём месте, но не правильно сориентирован, перейдите к вариантам 4 или 5. Если у вас закончились нужные углы на нижней грани, то перейдите к варианту 6.

Часть 6. Нижние углы.

Шаг 1: Поверните кубик так, чтобы жёлтая грань оказалась опять с верху.

Шаг 2: Если вы можете повернуть верхнюю жёлтую грань так, что все четыре угла окажутся на своих местах, то сделайте это и переходите к шагу 6. Иначе поверните жёлтую грань так, чтобы хотя бы один угол оказался на своём месте, и сравните ваш кубик с рисунками ниже. Не волнуйтесь, что углы не правильно сориентированы, для этого есть шаг 3.

Шаг 3: Проверьте, все ли углы жёлтой грани правильно сориентированы. Если это так, то переходите к части 7. Если это не так, то попробуйте сравнить кубик с вариантами, представленными ниже. Если ни один из вариантов не подходит, перейдите к шагу 4.

Шаг 4: Действия на шаге 3 приведут к одному из двух следующих вариантов.

Похоже у wordpress существует ограничение на размер поста, которое я и достиг. Поэтому статью пришлось разбить на две части. Ну да ладно. Будет две части. Читаем продолжение здесь.

ipuzzles.ru

3 на 3 (наиболее распространенный вариант)

Существует много алгоритмов и схем, как собрать кубик Рубика 3х3, понятных даже начинающим.   

Модель состоит из 26 разноцветных кубиков, которые можно вращать вокруг своей оси, невидимой снаружи. Задача заключается в том, чтобы собрать грани, состоящие из квадратиков одного цвета.

Инструкция по сборке этого девайса

На первый взгляд сборка головоломки может показаться сложным процессом. Чтобы лучше разобраться, посмотрим видео:

Для начала стоит ознакомиться с некоторыми терминами и названиями.

1) Центральный кубик (центр) — обозначен на рисунке номером 1.

2) Боковой кубик (другими словами — боковушка) – 2.

3) Угловой кубик (или иначе — угол) – 3.

Главным правилом сборки считается то, что фронтальная сторона (или, другими словами, фронт) должна оставаться неизменной.

Первый пояс стоит попробовать собрать самостоятельно, так как первую сторону есть возможность собрать любым методом. Центральные квадратики всегда находятся относительно друг друга. Значит, белая сторона не может соседствовать с желтой, синяя с зеленой, оранжевая с красной.

Далее, необходимо добиться, чтобы был правильный крест из боковушек, затем собрать углы. Чтобы собрать второй пояс, потребуются две формулы.

Формула 1.

Формула 2.

В таких формулах разобраться легко: поворот 1 формулы 1 означает, что по часовой стрелке поворачивается верхняя сторона, поворот 7 формулы 1 – поворачивается фронтальная сторона против часовой стрелки. Угол поворотов равен 90 градусов.

Схема сборки второго пояса кубика Рубика 3 на 3 показывает полностью собранную сторону с первым поясом – невидимой частью слева. Стоит запомнить, центральный кубик бывает одного цвета, боковушка имеет два цвета, угол – один цвет, а фронтальная сторона состоит из четырех цветов.

Сборка второго пояса по формуле

Цвета плоскостей 2 и 4 совпадут, если поменять боковушку на кубик 0-1. Невидимый цвет боковушки 2 при сборке по первой формуле – 5. На третьем, еще не собранном поясе, находятся квадраты 2 и 3. Нужно найти на стороне, противоположной собранной, боковушки без цвета 6, вращать видимый на стороне 6 третий пояс напротив такого же цвета первого пояса.

При совпадении цвета квадрата 3 с цветом квадрата 5, собирать по формуле 2, таким образом, боковушка 3 ставится на место квадрата 0-1.

Далее, чтобы собрать головоломку, воспользуемся формулами 3, 4, 5.

Формула 3.

Формула 4.

Формула 5.

Кубик Рубика 4х4 (2-й по распространенности вариант)

Эта модель представляет собой кубик, который состоит из блоков меньшего размера, по четыре штуки на ребро. Для сборки кубика Рубика 4х4 используются такие же алгоритмы, что и 3х3, но они дополнены несколькими новыми формулами. Эта технология покажется простой для умельцев, способных быстро собирать предыдущую головоломку.

1) Куб должен быть полностью разобран.

2) В завершение этапа нужно собрать все серединки, то есть по четыре кубика одного цвета.

3) Правильное расположение цветов серединок немаловажно, поскольку в кубике 4х4 не зафиксированы серединки, как в кубике 3х3.

4) Для выполнения этого шага, нужно переставить нужные серединные кубики напротив друг друга и выполнить формулу:

Кубик Рубика 2х2 (3-й по популярности)

Головоломка 2х2 является мини-версией, у которой также имеется шесть цветов. Но на каждой стороне расположено четыре кубика, вместо девяти, как в классическом варианте Кубика Рубика 3х3.

Несмотря на то, что фигура имеет меньшее количество комбинаций,  чтобы собрать ее также существуют специальные схемы и алгоритмы.

Приемы и навыки сборки головоломки 2х2 посмотрим на видео:

Головоломка 5х5 (самый сложный вариант!)

Наиболее сложным творением венгерского изобретателя является кубик Рубика 5х5. Сложностей в сборке его нет, поскольку давно разработана инструкция для всех вариантов расположения элементов этой головоломки.

Пособие по сборке кубика 5х5 показано на видео:

webdiana.ru

Что представляет собой игрушка-головоломка

Механический куб из пластмассы, внешние грани которого состоят из малых кубиков. Размер игрушки определяется количеством малых элементов:

• 2 х 2;
• 3 х 3 (первоначальная версия кубика Рубика была именно 3 х 3);
• 4 х 4;
• 5 х 5;
• 6 х 6;
• 7 х 7;
• 8 х 8;
• 9 х 9;
• 10 х 10;
• 11 х 11;
• 13 х 13;
• 17 х 17.

Любой из малых кубов может вращаться в три стороны по осям, представленным в виде выступов фрагмента одного из трёх цилиндров большого куба. Так конструкция имеет возможность свободно вращаться, но при этом малые детали не выпадают, а держатся друг за друга.

Каждая грань игрушки включает 9 элементов, окрашенных в один из шести цветов, находящиеся друг напротив друга попарно. Классической комбинацией оттенков является:

• красный напротив оранжевого;
• белый напротив жёлтого;
• синий напротив зелёного.

Однако современные версии могут быть окрашены в другие сочетания.

Это интересно. Кубик Рубика существует даже в версии для слепых. Там вместо цветовых квадратов есть рельефная поверхность.

Цель сборки головоломки состоит в упорядочивании малых квадратов так, чтобы они образовали грань большого куба одного цвета.

История появления

Идея создания принадлежит венгерскому архитектору Эрне Рубику, который, на самом деле, создавал не игрушку, а наглядное пособие для своих студентов. Таким интересным способом находчивый преподаватель планировал объяснить теорию математических групп (алгебраических структур). Случилось это в 1974 году, а уже через год изобретение было запатентовано как игрушка-головоломка — настолько прикипели душой будущие архитекторы (и не только они) к замысловатому и яркому пособию.

Выпуск первой серии головоломки был приурочен к новому 1978 году, но в мир игрушка вышла благодаря предпринимателям Тибору Лакзи и Тому Кремеру.

Это интересно. С момента появления кубика Рубика («магического куба», «волшебного куба») было продано около 350 миллионов экземпляров по всему миру, что ставит головоломку на первое место по популярности среди игрушек. Не говоря уже о десятках компьютерных игр, основанных на таком принципе сборки.

В 80-е годы с кубиком Рубика познакомились жители СССР, а в 1982 в Венгрии был организован первый чемпионат мира по сборке головоломки на скорость — спидкубинг. Тогда лучший результат составил 22,95 секунды (для сравнения: в 2017 году установлен новый мировой рекорд: 4,69 секунды).

Это интересно. Любители собирать разноцветную головоломку настолько привязаны к игрушке, что одних соревнований по сборке на скорость им оказывается мало. Поэтому в последние годы появились чемпионаты по решению головоломки с закрытыми глазами, одной рукой, ногами.

Что такое формулы для кубика Рубика

Собрать волшебный куб — это значит составить все маленькие детали так, чтобы получилась целая грань одного цвета, нужно воспользоваться алгоритмом Бога. Этот термин обозначает набор из минимума действий, которые позволят разрешить головоломку, имеющую конечное число ходов и комбинаций.

Это интересно. Кроме кубика Рубика, алгоритм Бога применяется к таким головоломкам, как пирамидка Мефферта, Такен, Ханойская башня и др.

Поскольку магический куб Рубика был создан как математическое пособие, то его сборка раскладывается по формулам.

Важные определения

Для того чтобы научиться понимать схемы решения головоломки, необходимо познакомиться с названиями её частей.

1. Углом называется сочетание трёх цветов. В кубике 3 х 3 их будет 3, в версии 4 х 4 – 4 и т.д. В игрушке 12 углов.
2. Ребром обозначают два цвета. Их в кубике 8 штук.
3. Центр содержит один цвет. Всего их 6.
4. Грани, как уже было сказано, это одновременно вращающиеся элементы головоломки. Ещё они называются «слоями» или «ломтиками».

Значения в формулах

Следует отметить, что формулы по сборке составлены на латинице — именно такие схемы широко представлены в различных руководствах по работе с головоломкой. Но есть и русифицированные версии. В перечне ниже даны оба варианта.

1. Фронтальная грань (фронт или фасад) – это передняя грань, которая находится цветом к нам [Ф] (или F — front).
2. Задняя грань — это грань, которая находится центром от нас [З] (или B — back).
3. Правая Грань — грань, что находится справа [П] (или R — right).
4. Левая Грань — грань, которая находится слева [Л] (или L — left).
5. Нижняя Грань — грань, которая находится внизу [Н] (или D — down).
6. Верхняя Грань — грань, которая находится вверху [В] (или U — up).

Фотогалерея: части кубика Рубика и их определения

Для разъяснения обозначений в формулах используем русскую версию — так будет понятнее новичкам, но для тех, кто захочет перейти на профессиональный уровень спидкубинга без международной системы обозначений на английском языке не обойтись.

Это интересно. Международная система обозначения принята Всемирной ассоциацией кубика (World Cube Association, WCA).

1. Центральные кубики обозначены в формулах одной строчной буквой — ф, т, п, л, в, н.
2. Угловые — тремя буквами по наименованию граней, например, фпв, флни т. д.
3. Прописными буквами Ф, Т, П, Л, В, Н обозначаются элементарные операции поворота соответствующей грани (слоя, ломтика) куба на 90° по часовой стрелке.
4. Обозначения Ф’, Т’, П’, Л’, В’, Н’ соответствуют повороту граней на 90° против часовой стрелки.
5. Обозначения Ф², П² и т. д. говорят о двойном повороте соответствующей грани (Ф² = ФФ).
6. Буквой С обозначают поворот среднего слоя. Подстрочный индекс показывает, со стороны какой грани следует смотреть, чтобы проделать этот поворот. Например, С_П — со стороны правой грани, С_Н — со стороны нижней, С’_Л — со стороны левой, против часовой стрелки и т. д. Понятно, что С_Н=С’_В, С_П=С’_Л и т. п.
7. Буква О — поворот (оборот) всего куба вокруг своей оси. О_Ф — со стороны фасадной грани по часовой стрелке и т. д.

Пример

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.

Как правило, в инструкциях по сборке головоломки в классических цветах рекомендуется держать головоломку жёлтым центром вверх. Это совет особенно важен для новичков.

Это интересно. Есть сайты, визуализирующие формулы. Причём скорость процесса сборки можно устанавливать самостоятельно. Например, alg.cubing.net

Как решить головоломку Рубика

Существует два типа схем:

• для новичков;
• для профессионалов.

Их отличие в сложности формул, а также скорости сборки. Для новичков, конечно, будут более полезны соответствующие их уровню владения головоломкой инструкции. Но и они, потренировавшись, через время смогут складывать игрушку за 2–3 минуты.

Как собрать стандартный куб 3 х 3

Начнём со сборки классического 3 х 3 кубика Рубика с помощью схемы из 7 шагов.

Это интересно. Обратный процесс, применяемый для решения тех или иных неправильно расположенных кубиков, представляет собой обратную последовательность действия, описанного формулой. То есть формулу необходимо прочитать справа налево, а вращать слои против часовой стрелки, если было указано прямое перемещение, и наоборот: прямое, если описано противоположное.

Пошаговая инструкция сборки

1. Начинаем со сборки креста верхней грани. Нужный кубик опускаем вниз, повернув соответствующую боковую грань (П, Т, Л)и выводим на фасадную грань операцией Н, Н’ или Н². Заканчиваем этап выведения зеркальным поворотом (обратным) той же боковой грани, восстанавливающим первоначальное положение затронутого рёберного кубика верхнего слоя. После этого проводим операцию 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 своё место.
2. Отыскивается нужный угловой кубик (имеющий цвета граней Ф, В, Л) и тем же приёмом, который описан для первого этапа, выводится в левый угол избранной фасадной грани (или жёлтой). Здесь могут быть три случая ориентации этого кубика. Сравниваем свой случай с рисунком и применяем одну из операций второго этапа а, били в. Точками на схеме отмечено место, на которое должен стать нужный кубик. Отыскиваем на кубе остальные три угловых кубика и повторяем описанный приём 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.
3. Наша цель: отыскать нужный кубик и сначала вывести вниз на фасадную грань. Если он внизу — простым поворотом нижней грани до совпадения с цветом фасада, а если он в среднем слое, 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. Приведённые 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: увидим 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.
4. К цели приводят операции, перемещающие бортовые кубики одной грани, не нарушающие в конечном счёте порядка в собранных слоях. Один из процессов, позволяющий подобрать все бортовые 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: рёберные детали стоят на своих местах, но два из них, или даже все четыре, могут быть неверно ориентированы. Важно: прежде чем приступить к выполнению этой формулы, смотрим, какие кубики уже стоят на своих местах — они могут быть неправильно ориентированы. Если ни одного или один, то пробуем 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 ориентируем куб так, как показано на рисунке, и выполняем приведённую на этом этапе формулу. Если не получается поворотом верхней грани совместить детали, принадлежащие соседним граням, то выполняем формулу при любом положении кубиков верхней грани один раз и пробуем ещё раз поворотом верхней грани поставить на свои места 2 детали, находящиеся на двух соседних боковых гранях.
5. Учитываем, что 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), выполняем 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. Многих смущает то, что после первой части процесса (ПС_Н)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 слоёв, выполняем операции (ПС_Н)⁴ со вторым кубиком (вторая часть процесса), и всё становится на свои места. Результат: собран крест.
6. Углы последней грани ставим на свои места, используя 8-ходовый процесс, удобный для запоминания,— прямой, переставляющий три угловых детали 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 своё место, пусть и неправильно ориентированно. (Если после пятого этапа ни один из угловых кубиков не сел на своё место, то применяем любой из двух процессов для любых трёх кубиков, после этого точно один кубик будет на своём месте.). Результат: все угловые кубики заняли свои места, но два из них (а может, и четыре) могут быть ориентированы неправильно.
7. Многократно повторяем последовательность поворотов ПФ’П’Ф. Поворачиваем куб так, чтобы кубик, который хотим развернуть, был в правом верхнем углу фасада. 8-ходовый процесс (2 х 4 хода) повернёт его на ¹/₃ оборота по часовой стрелке. Если при этом кубик ещё не сориентировался, повторяем 8-ходовку ещё раз (в формуле это отражено индексом «N»). Не обращаем внимания на то, что нижние слои при этом придут в беспорядок. 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.

Формулы для исправления располжения кубиков могут быть показаны так.

Видео: советы новичкам по сборке кубика Рубика 3 х 3

Суть метода Джессики Фридрих

Способов сборки головоломки существует несколько, но одним из самых запоминающихся является вариант, разработанный Джессикой Фридрих — профессором университета в Бингемтоне (штат Нью-Йорк), занимающейся разработки методик скрытия данных в цифровых изображениях. Ещё будучи подростком, Джессика настолько увлеклась кубиком, что 1982 году стала чемпионкой мира по спидкубингу и впоследствии не оставила своего хобби, разработав формулы для быстрой сборки «магического куба». Один из самых популярных вариантов складывания куба называется CFOP — по первым буквам четырёх шагов сборки.

Инструкция:

1. Собираем крест на верхней грани, который составлен из кубиков на рёбрах нижней грани. Этот этап называется Cross — крест.
2. Собираем нижний и средний слои, то есть грань, на которой расположен крест, и промежуточный слой, состоящий из четырёх боковых деталей. Название этого шага F2L (First two layers) – первые два слоя.
3. Собираем оставшуюся грань, не обращая внимания на то, что не все детали на своих местах. Этап носит название OLL (Orient the last layer), что переводится как «ориентация последнего слоя».
4. Последний уровень — PLL (Permute the last layer) — заключается в правильной расстановке кубиков верхнего слоя.

Видеоинструкции по методу Фридрих

Способ, который был предложен Джессикой Фридрих, настолько понравился спидкуберам, что наиболее продвинутые любители разрабатывают собственные методики по ускорению сборки каждого из этапов, предложенных автором.

Видео: ускорение сборки креста

Видео: собираем первые два слоя

Видео: работаем с последним слоем

Видео: последний уровень сборки по Фридрих

2 х 2

Кубик Рубика 2 х 2 или мини-кубик Рубика также складывается послойно, начиная с нижнего уровня.

Инструкция для начинающих по лёгкой сборке

1. Собираем нижний слой так, чтобы цвета четырёх последних кубиков совпали, а оставшиеся два цвета были такими же, как и цвета соседних деталей.
2. Приступаем к упорядочиванию верхнего слоя. Обращаем внимание, что на данном этапе цель не совместить цвета, а поставить кубики по местам. Начинаем с определения цвета верха. Здесь всё просто: это будет тот цвет, который не появился в нижнем слое. Вращаем любой из верхних кубиков так, чтобы он попал в положение, когда пересекаются три цвета элемента. Зафиксировав угол, располагаем элементы оставшихся. Используем для этого две формулы: одна для изменения диагональных кубиков, другая — для соседних.
3. Завершаем верхний слой. Все операции проводим попарно: вращаем один угол, а затем другой, но в противоположном направлении (например, первый по часовой стрелке, второй — против). Можно работать сразу с тремя углами, но в этом случае комбинация будет только одна: либо по часовой, либо против часовой стрелки. Между вращениями углов, поворачиваем верхнюю грань, чтобы отрабатываемый угол оказался в правом верхнем углу. Если работаем с тремя углами, то правильно ориентированный из них ставим сзади слева.

Формулы для вращения углов:

• (ВФПВ · П’В’Ф’)² (5);
• В²Ф·В²Ф’·В’Ф·В’Ф'(6);
• ФВФ² · ЛФЛ² · ВЛВ² (7).

Для поворота сразу трёх углов:

• (ФВПВ’П’Ф’В’)² (8);
• ФВ·Ф’В·ФВ²·Ф’В² (9);
• В²Л’В’Л²Ф’Л’Ф²В’Ф’ (10).

Фотогалерея: сборка кубика 2 х 2

Видео: метод Фридрих для кубика 2 х 2

Собираем самые сложные версии кубика

К таким относятся игрушки с количеством деталей от 4 х 4 и вплоть до 17 х 17.

Это интересно. В настоящий момент идёт разработка версии 19 х 19.

При этом следует помнить: что созданы они были на основе кубика 3 х 3, поэтому и сборка выстраивается по двум направлениям.

1. Собираем центр, так чтобы остались элементы кубика 3 х 3.
2. Работаем по схемам для сборки первоначального варианта игрушки (чаще всего куберы пользуются способом Джессики Фридрих).

4 х 4

Эта версия называется «Месть Рубика».

Инструкция:

1. Собираем центр по формуле (B→)(A↓)(B←)(A↑).
2. Упорядочиваем пары, находящиеся рядом на ребре. Цель: совместить их цвета. Формула: (A↓)(B→)(A↑)(B←)(C↓)(B→)(A↓)(B←)(A↑)(C↑). Помним, что A↓, B→, C↓ — это движения на 90 градусов на плоскости, а A↑, B←, C↑ — им обратные движения.
3. Работаем по образцу сборки 3 х 3. Собираем кубики верхней плоскости (рёберные и угловые). Приняв две плоскости центра за один второй слой, собираем его, затем берёмся за нижнюю плоскость, то есть третий слой.

Сборка моделей 5 х 5, 6 х 6 и 7 х 7 аналогична предыдущей, только за основу центра берём большее количество кубиков.

Видео: простой способ собрать кубик 4 х 4

Фотогалерея: сборка головоломки 5 х 5

Видео: сборка кубика Рубика 5 х 5

Работаем над решением головоломки 6 х 6

Этот кубик довольно неудобен в работе: большое количество маленьких деталей требует особого внимания. Поэтому видеоинструкции разделим на четыре части: для каждого этапа сборки.

Видео: как собрать центр в кубике 6 х 6, часть 1

Видео: спаривание рёберных элементов в кубике 6 х 6, часть 2

Видео: спаривание четырёх элементов головоломке 6 х 6, часть 3

Видео: окончательная сборка кубика Рубика 6 х 6, часть 4

Видео: собираем головоломку 7 х 7

Как решить головоломку-пирамиду

Эта головоломка ошибочно считается разновидностью кубика Рубика. Но на самом деле игрушка Мефферта, которая ещё называется «Японский тетраэдр» или «Молдавская пирамидка», появилась на несколько лет раньше наглядного пособия преподавателя-архитектора.

Для работы с этой головоломкой важно знать её устройство, ведь механизм работы играет ключевую роль для сборки. Японский тетраэдр состоит из:

• четырёх элементов оси;
• шести рёберных;
• четырёх угловых.

Каждая деталь оси имеет обращённые на три соседствующие грани маленькие треугольники. То есть каждый элемент можно вращать без угрозы его выпадения из конструкции.

Это интересно. Существует 75 582 720 вариантов расположения элементов пирамидки. В отличие от кубика Рубика, это не так уж и много. Классический вариант головоломки насчитывает 43 252 003 489 856 000 возможных вариантов конфигураций.

Инструкция и схема

1. Внимательно рассматриваем все грани пирамиды и разворачиваем её вершины так, чтобы они совпадали с цветом среднего элемента.
2. На одной из сторон разворачиваем средние тетраэдры так, чтобы три вершины с соприкасающимися к их сторонам треугольниками были одного цвета. Чтобы понять, на какой из сторон начать складывать пирамиду, смотрим на вершину противоположной грани. Сторона конечной конфигурации пирамиды будет того цвета, которого на ней нет.
3. Строим основание пирамиды. Для этого выделяем нижний центральный треугольник, имеющий одинаковый цвет со строящейся гранью. Затем поворачиваем ось, на которой он находится, вправо. Горизонтальный ряд под вершиной пирамиды — влево. Рабочую ось возвращаем в исходное положение. Горизонтальный ряд поворачиваем вправо.
4. Чтобы выстроить нижний ряд, смотрим на полученный результат. Если треугольник нужного цвета находится на строящейся грани, три диагональных элемента на нижней левой вершине поворачиваем влево. Горизонтальный ряд под центральной вершиной — влево. Повторяем первое действие в обратном направлении. Если нужного цвета нет на строящейся грани, тогда центральную часть пирамиды проворачиваем против часовой стрелки. Горизонтальный ряд под центральной вершиной — вправо. И снова повторяем первое действие, только уже по часовой стрелке.
5. Проворачиваем вершину до полной сборки граней и переворачиваем пирамидку вниз.

Видео: простая методика сборки пирамидки полностью

tonusmozga.ru

I. Базовые понятия

Кубик 5х5х5 состоит из нескольких видов маленьких кубиков, которые не могут меняться местами между собой из-за внутреннего устройства куба:

1. Центральный
2. Центральнрый крест
3. Центральный угловой
4. Боковой средний
5. Боковой промежуточный
6. Угловой

Каждая из этих категорий маленьких кубиков при повороте переходит только в себя, так устроен весь куб. Например, центральные кубики всегда остаются центральными и, кроме того, их взаимное расположение друг относительно друга всегда остаётся неизменным. Т.е. если в вашем кубе жёлтый и белый центры находятся на противоположных сторонах, то как ни крути, они и будут всегда так расположены (если вы конечно не ломали куб). Кстати, они определяют цвет грани, которую вы будете собирать вокруг этих центров — жёлтая грань будет всегда напротив белой в собранном кубе. Угловые кубики также переходят только в угловые. Кроме того, в кубике любых размеров алгоритмы сборки углов одинаковые. Хотелось бы ещё сказать пару слов о боковых промежуточных кубиках. Взгляните на ребро большого куба — на нём находится два таких кубика, у них одинаковые цвета на гранях. Но сами эти кубики не одинаковые. Дело в том, что внутри у них есть крепления, уходящие вглубь куба, и поэтому эти кубики имеют зеркальную симметрию (также можно сказать, что они отличаются примерно как правая и левая тройки векторов). Таким образом на стадии сборки этой категории кубиков будет строго определено, какой из них на какое место встанет (подробнее — несколькими разделами ниже). Теперь перейдём собственно к сборке куба.

II. Верхняя грань

Выберите один из цветов на кубике, который вам больше всего нравится, пусть, например, это будет зелёный. С него мы и начнём сборку. Найдите грань, где центр — зелёный и расположите кубик в пространстве так, чтобы эта грань смотрела вверх. Далее для удобства сборки будем применять условные обозначения.

• F — передняя грань (front)
• B — задняя грань (back)
• L — левая грань (left)
• R — правая грань (right)
• U — верхняя грань (up)
• D — нижняя грань (down)

Поскольку кубик у нас 5х5х5, то у него есть внутренние слои, которые тоже можно вертеть. Буду обозначать их соответственно F2,B2,L2,R2,U2,D2 — где X2 означает слой, параллельный X и лежащий сразу за ним. Центры мы вертеть будем редко.

Центральный крест

Итак, вы держите куб и зелёный центр находится в U. Сначала соберём центральный крест. Найдите на кубе искомые кубики (далее условимся называть всю конструкцию кубом, а её составляющие, которых у нас на каждой грани видно 25 штук — кубиками, хотя если разобрать куб, то на кубики они похожи будут лишь отдалённо). Они располагаются вокруг центров F,B,L,R и D. Первые 4 случая симметричны. Пусть кубик находится в F. Тогда поверните F так, чтобы он лежал в L2 или R2 и поверните соответственно L2 и R2 так, чтобы он оказался наверху. Если при этом часть креста уже собрана и кубик встаёт на место другого такого же зелёного кубика, поверните перед этим F так, чтобы этого не произошло. Ежели кубик находится в D, поверните D так, чтобы он встал ровно под тем местом в U, где он должен оказаться. Далее поверните соответствующую ему L2,R2,F2 или B2 на 180 градусов, чтобы переместить его наверх.

Центральный квадрат

Теперь соберём центральный квадрат в верхней грани — добавим ещё и центральные угловые. Опять получаем 2 принципиально разных случая — кубик в боковой или в нижней грани. Для боковой грани используйте комбинацию К1 (будем использовать следующие обозначения в описании комбинации — указание грани/слоя обозначает поворот по часовой стрелке, если смотреть на неё «спереди». Если же стоит апостроф после названия грани, то вертеть надо против часовой стрелки). Используйте также комбинацию, симметричную этой и поворачивайте перед комбинацией U и F для того, чтобы нужные кубики оказались в тех местах, которые показаны на рисунке. Забегая вперёд, скажу, что этот приём мы будем использовать и в дальнейшем — перед комбинацией повернуть некоторые грани так, чтобы эта комбинация перемещала нужные нам кубики. Конечно же, после комбинации нужно в обратном порядке вернуть всё на место, хотя в данной стадии сборки это даже необязательно. Волноваться не стоит по этому поводу, такая «предподготовка» будет у нас включать максимум поворот двух граней. Теперь осталось рассмотреть случай, когда кубик находится в нижней грани. Расположите кубик в D точно под тем местом в U, где он должен оказаться и используйте комбинацию К2. Запоминать её не надо — просто выполните алгоритм пару раз и вы поймёте, что он вообще делает. Вообще, если вы покрутите кубик и разберётесь, как он работает, то верхнюю грань соберёте и без моей инструкции, даже более быстрым методом — что и куда переходит при поворотах станет очевидным. Тем не менее, я приведу здесь строгий алгоритм, как собрать этот кубик от начала и до конца, так что поехали дальше!

Боковые средние кубики

У нас собран центральный квадрат 3х3 в U. Поставим на место 4 боковых средних кубика. Делается это точно так же, как и в оригинальном кубике 3х3х3. Заметьте, что мы собираем верхнюю грань с правильно собранной верхней полоской (как на рисунке в начале этого большого раздела), так что будьте внимательны. Пусть в передней грани центр у нас красный. Тогда найдите зелёно-красный боковой средний кубик. Если он находится в центральном горизонтальном слое или верхней грани, переместите его необходимым поворотом в нижнюю грань (если он конечно же уже стоит как надо — делать ничего не нужно :))) Если вы при это задели какой-то из «готовых» кубиков, а это могло произойти только если кубик находился в среднем горизонтальном слое, то поверните D на 90 градусов в любую сторону и верните «испорченную» грань на место. Теперь нужный кубик точно в D и в U ничего не испортилось. Далее поверните D так, чтобы этот кубик оказался в F. Если у него красный цвет находится в F, то просто поверните F на 180 градусов. Если же спереди находится зелёный, то используйте комбинацию: D R F’R’. Комбинация очевидная. Повторите процедуру с L,R и B. Не забудьте, что второй цвет на кубике (первый у на зелёный) должен совпадать с цветом соотв. центра. То, что должно получиться можно увидеть на рисунке справа.

Боковые промежуточные

Теперь поставим на нужное место 8 боковых промежуточных кубиков. Для кубиков, находящихся на боковых рёбрах используйте комбинации К3 и К4, а также симметричные им с правой стороны. Перед комбинациями конечно же поворачивайте D2 и U2 так, чтобы комбинация выполняла правильное перемещение. Ежели кубик находится в D, то простой комбинацией верните его в боковую грань — сначала сделайте так, чтобы он не лежал, например, в L, далее поверните L в любую сторону на 90 градусов, затем поверните D, так чтобы наш кубик попал в L и, наконец, верните L на место. Теперь используйте описанные несколькими строками выше алгоритм. Конечно же, ставьте кубики так, чтобы боковой цвет совпадал с боковым цветом смежного бокового среднего кубика, ведь мы собираем ещё и верхнюю полоску! Здесь, кстати, вы можете заметить, что визуально одинаковые (например, зелёно-красные) кубики на самом деле различные — один из них встанет слева от соответствующего бокового среднего кубика, а другой справа (если смотреть на куб определённым образом — зелёная грань сверху).

Угловые кубики

Теперь остались угловые кубики. Собираются они также, как и в кубе 3х3х3. Собираем по очереди. Выберите угловой кубик с одной зелёной гранью, который не стоит как нужно. Если он в U, то переместите его в D поворотом содержащей его боковой грани на 90 градусов, затем поверните D так, чтобы этот кубик уже не лежал в повернутой боковой грани и верните эту грань на место. Даже если этот кубик находится на своём месте, но лишь ориентирован неправильно, всё равно проделайте эти действия. Теперь всё зависит от того, куда «смотрит» зелёная грань. Она может смотреть или вбок или вниз. Если вниз, то поверните D так, чтобы он оказался под тем угловым кубиком в U, где ещё нет нужного кубика, т.е. того, который должен будет там находиться в собранном кубе. Далее поверните боковую грань, содержащую наш кубик так, чтобы зелёная его сторона смотрела вбок и находилась в D, затем поворотом D уберите его из повёрнутой боковой грани и верните эту грань на место. Теперь наш кубик смотрит вбок и находится в нижней грани. Осталось лишь применить комбинацию К5 или симметричную ей. Следите за тем, чтобы собиралась верхняя полоска куба. После описанных действий должно получиться следующее (см. картинку слева): собрана верхняя грань, верхняя полоска, и цвет полоски на каждой грани совпадает с цветом центра этой грани.

III. Все боковые центральные и угловые кубики.

В итоге должно получиться, как на картинке справа (заметьте, теперь мы смотрим на нижнюю, левую и переднюю грани).

Боковые центральные кубики в среднем горизонтальном и нижнем слое

Сначала поставим на место кубики, которые должны находиться в среднем горизонтальном слое.Тут нам понадобится одна комбинация К6, которая перемещает кубик из D в средний горизонтальный слой (см. рисунок). Тут придётся иногда использовать симметричную комбинацию (зависит от ориентации цветов перемещаемого кубика). Если же нужно переместить кубик из среднего горизонтального слоя на другое место в этом же слое, то следует сначала переместить его в нижний слой (просто поставив на его место любой другой кубик из D с помощью К6).
Теперь по поводу нижнего слоя. План будет таков: сначала не смотрим на ориентацию кубиков, а просто делаем так, чтобы они стояли на нужных местах, т.е. один из цветов на каждом кубике должен быть цветом нижней грани, а другой — цвета соответствующей боковой грани. Затем правильно ориентируем кубики нижней грани.
Пункт первый. Используя алгоритм K7 поставьте все боковые средние кубики в D на правильные позиции. Алгоритм двигает по кругу 3 из 4-х нужных кубиков. Сначала сделайте так, чтобы ровно один кубик в D стоял на своей позиции, а потом этой комбинацией поставьте на место все остальные. Утверждается, что этого достаточно для сборки 🙂
Пункт второй. Ориентируем кубики правильно. Так уж получилось, что неправильно ориентированы могут быть только 0, 2 или 4 кубика (таково устройство куба). Если 0, что ничего делать не надо по понятным причинам, если 4, то придётся посторить алгоритм для двух дважды.
Алгоритм для 2-х. Поверните D так, чтобы кубик, который нужно правильно ориентировать, оказался в F.Затем 4 раза проделайте нехитрую операцию: поворот F по часовой стрелке, поворот центрального горизонтального слоя по часовой стрелке, если смотреть со стороны U. Теперь поверните D так, чтобы второй кубик, который надо перевернуть оказался в F и опять 4 раза проделайте описанную выше процедуру. Далее просто верните D в исходное положение. В конечном итоге получим то, что на картинке справа.

Угловые кубики в нижней грани

На время сборки этих кубиков мы переворачиваем куб так, чтобы верхней гранью была нижняя и наоборот (так удобнее). Для начала поставим все угловые кубики на свои места. Для этого используйте K8, которая перемещает по циклу 3 угловых кубика. Опять же, утверждается, что этого достаточно для сборки.Далее, после того, как угловые кубики встали на свои места, их надо правильно ориентировать. Используется несложная комбинация: R F’ R’ F R F’ R’ F. Она крутит угловой кубик, который обозначен как СС на рисунке слева. Применять её надо так: выполняете алгоритм, пока кубик не ориентируется правильно (в данном случае жёлтой гранью наверх, комбинацию надо выполнить один раз, если жёлтый цвет в F и два раза, если в R), далее поворачиваете U так, чтобы на его месте оказался следующий неправильно ориентированный кубик и опять применяете комбинацию, пока кубик не встанет как надо. В итоге все угловые кубики ориентируются правильно. Заметьте, что помимо поворота углового кубика комбинация ещё и портит другие, уже правильно стоящие кубики. Не волнуйтесь — куб так устроен, что повторить комбинацию придётся кратное трём число раз, а после каждого третьего применения комбинации всё возвращается на свои места. Так что всё получится!

Итого

До сих пор описываемые мною действия представляли собой либо почти очевидные комбинации, либо комбинации, аналогичные тем, что применяются в сборке классического кубика 3х3х3. Но дальше всё будет по-другому. Хоть и осталось лишь два этапа сборки и несколько новых комбинаций, они сложнее, чем были раньше, но ознакомившись полностью с данной схемой, вы сможете собрать любой кубик размерности <=5.
To be continued…

habr.com

Что собой представляет данное изобретение?

«>

Второе название этой игрушки – «кубик профессора». После ее приобретения вы наверняка хотите узнать простейшую схему, как собирать кубик Рубика 5х5 за минимальное время. Но перед тем, как это об этом узнать, вы должны ознакомиться с устройством данного изобретения.

Сам куб состоит из пяти кубиков меньшего размера в высоту и ширину. Соответственно, каждая грань содержит 25 малых кубиков, а их общая численность — 150 штук. Вся игрушка состоит из частей, которые можно легко переместить.

Конструкция кубика Рубика была запатентована 15 июля 1986 года.

Способы, как собрать кубик Рубика 5х5, для начинающих

«>

В первое время сборка кубика Рубика кажется довольно сложным занятием. Существует ряд методик, которые помогут в краткий срок распределить цвета кубика по разным граням.

Первый способ подойдет тем, кто уже был знаком с различными головоломками. Сначала собираются центры граней, а позже доходят до ребер. Завершается все сборкой последних ребер и паритетов.

Вторая методика занимает достаточно много времени и считается малоэффективной, но все же стоит о ней сказать. Сборка кубика по данному методу заключается лишь в том, чтобы идти от верхних блоков к нижним.

Третий вариант — куб собирается, начиная от углов. Сначала идут верхние и нижние углы, а после этого ребра и центральные части.

Советы по сборке

«>

Для своих первых попыток сборки кубика Рубика стоит воспользоваться подробными схемами. Они помогут разобраться с тем, как собирать кубик Рубика 5х5 поэтапно.

Существует одна из наиболее эффективных методик, позволяющая собрать куб за наименьшее количество ходов. Она была разработана еще в 80-е годы прошлого века, а позже статья о ней появилась в журнале «Юный техник», где информация подавалась в наиболее понятном виде для лучшего запоминания. Со временем и с практикой вы будете знать, как собирать кубик Рубика 5х5 без каких-либо формул и схем.

Одной из самых главных ошибок новичков является то, что многие полностью собирают одну грань, а потом думают, что они с такой же легкостью соберут все остальные. Но при любой манипуляции с кубиком гармония собранной части нарушается. Чтобы не попасть в такого рода ситуацию, следует придерживаться следующей схемы сборки. Сейчас вы узнаете, как собирать кубик Рубика 5х5. Ниже дана последовательность того, что за чем собирать:

1. Центры из верхней грани.
2. Угловые центры верха.
3. Угловые центры низа.
4. Реберные центры низа.
5. Углы верхней грани.
6. Углы нижней грани.
7. Нижние ребра без одного ребра.
8. Ребра верха.
9. Ребра нижней грани.
10. Грани низа и середины.
11. Ребра верха и середины.
12. Центр средних ребер.
13. Угловые центры с боков.
14. Средние центры с боков.

Теперь вы знаете, как собирать кубик Рубика 5х5 всего лишь за несколько минут, следуя простой схеме.

www.syl.ru