Эта головоломка, вызвавшая настоящий бум в 70-е годы прошлого века, и по сей день очень популярна. Взрослые и дети пытаются ее собрать, но даже те, кому это удалось, зачастую не понимают, как они это сделали и не могут повторить, потому что не успели отследить алгоритм. Как собрать кубик рубик? Для чайников это тоже вполне доступно. Об устройстве головоломки и алгоритмах сбора пойдет речь дальше.
Что он собой представляет?
Перед тем, как научиться собирать кубик рубик, для чайников нелишне будет разобраться, что же это такое. Вообще-то правильное название – “кубик Рубика”, потому что изобрел этот предмет венгерский ученый по фамилии Рубик. Сначала был кубик, потом и другие головоломки – пирамидка Рубика и даже глобус Рубика.
Появился и большой кубик, каждое ребро которого состояло не из трех элементов, а из четырех и даже пяти. Но принцип устройства всех этих загадочных игрушек один и тот же. Классика жанра – кубик, каждая грань которого состоит из девяти маленьких квадратиков. Цель – собрать игрушку так, чтобы на каждой стороне оказались квадратики только одного цвета.
Как он устроен?
Собрать кубик рубик пошагово для чайников будет гораздо проще, если сразу понять, какие элементы у него есть. У головоломки 3х3х3 имеются:
- 6 центров – по одному на каждой грани;
- 12 ребер, как у любого другого кубика;
- 8 углов, как у любого аналогичного геометрического тела.
Важно! Нелишне вспомнить, что ребром называется линия соединения двух плоскостей, в данном случае квадратов, а гранью – плоскость между ребрами многоугольника.
Но кубик Рубика не был бы головоломкой, если бы все было так просто. Одни элементы у него движутся, другие – нет, и именно это позволяет его собирать. Есть и другие детали:
- Крестовина внутри – именно ее наличие и позволяет элементам двигаться, в процессе сборки она не участвует, но знать о ее существовании необходимо.
- Центральные кубики – они не движутся и служат ориентирами, поскольку именно под них подбираются остальные элементы, которые располагаются на этой же грани.
Особенности элементов
Грани классического кубика Рубика окрашены в строго определенные цвета:
- белый;
- желтый;
- зеленый;
- синий;
- красный;
- оранжевый.
Современные производители игрушек делают головоломки и других цветов, но у первоначальной модели были именно эти.
Важно! Положение центров друг относительно друга никогда не меняется, синий всегда будет напротив зеленого, белый – напротив желтого, а оранжевый – напротив красного.
Ребра и углы
Не все элементы кубика Рубика называются так, как это предписано классической стереометрией. Конечно, углы и у него остаются углами, а грани — гранями. Но вот под словом “ребро” понимается не столько граница между плоскостями, сколько элемент, находящийся на этой границы и имеющий две наклейки разного цвета.
У угла — три наклейки. Цвета разделить нельзя, вращай – не вращай. Вне зависимости от того, куда повернется бело-красно-синий угол, он не превратится в сине-красно-зеленый или желто-красно-оранжевый.
Как вращать?
Сборка кубика рубика для чайников начинается с определения алгоритмов, которое имеет и иное название – язык вращений. Каждое движение грани маркируется определенным образом. Любое действие можно записать буквой – равно как и решение или последовательность ходов. Такой принцип применяется во многих играх и головоломках.
Разбирается кубик ведь тоже не просто, а через определенную последовательность ходов. Для начала давайте определимся с буквами. С первых дней существования головоломки для записи алгоритмов применялся английский язык. Ничто не мешает следовать этому правилу и сейчас. Итак, основные позиции обозначаются буквами:
- F;
- B;
- L;
- R;
- U;
- D.
Тому, кто хотя бы немного знает английский, будет понятно все:
- F — это front, то есть фронтальная сторона.
- B, соответственно, back, задняя.
- L, или left — левая сторона,
- R, она же right – правая.
- Буква U означает up, то есть верх.
- D – down или низ.
Есть и другие обозначения. Буква W в скобках после основной обозначает, что та или иная сторона вступает в действие вместе со средним слоем. То есть Bw — задняя сторона и те элементы, что образуют “пояс”. Иногда можно встретить и обратное обозначение – сначала стоит буква-название стороны, потом w, а после нее – строчная буква, тоже означающая сторону. По такой формуле вы можете сразу понять, сколько слоев повернуть и на каком месте они должны оказаться.
Другие обозначения
Обычно для сборки кубика достаточно обозначений движения грани или грани со средним слоем. Однако бывают и другие движения, которые производятся существенно реже, но тоже имеют свои обозначения:
- M. М — это сокращение от middle. Она обозначает ситуацию, когда движется средний слой, находящийся между правой и левой сторонами.
- S. Если вы видите в схеме букву S, это значит, что применяется шаг standing, когда в дело вступает средний слой между фронтальной и задней гранями.
- E, или equatorial — средний слой между верхом и низом.
Изменение положения кубика
Особая часть языка – обозначение перехватов, когда кубик меняет положение в пространстве. В схемах вы можете встретить следующие обозначения:
- x — означает, что кубик поворачивается от себя в плоскости правого и левого слоев, когда фронтальная плоскость становится верхней;
- x’ – надо повернуть к себе, чтобы фронтальная плоскость оказалась внизу;
- y – кубик поворачивается по часовой стрелке, и фронтальная плоскость становится левой;
- y’ – вращение против часовой стрелки, фронтальная плоскость превращается в правую;
- z – кубик поворачивается вращается по часовой стрелке так, чтобы верхняя плоскость перешла в правую;
- z’ — поворот часовой стрелки, верхняя плоскость становится левой.
Порядок записи вращений
Чтобы легче разобраться, куда какую грань вращать, нужно запомнить несколько правил, в каком порядке записываются действия:
- Если вы видите одну букву, обозначающую грань– поворачивайте ее по часовой стрелке.
- Если после буквы вы видите штришок – поворачиваете против часовой стрелки.
- Цифра 2 после буквы означает, что повернуть надо дважды, то есть не на 90°, а на 180.
- Когда в комбинации из буквы и цифры 2 есть еще и штришок – лучше крутить указанную грань против часовой стрелки.
Собираем кубик
Лучше всего держать описание языка вращений перед собой. Но в общем-то ничего не стоит его запомнить. Весь процесс можно разделить на несколько этапов. С каждым действием сложность возрастает.
Делаем крест
Это — самый простой этап. Нужно собрать правильный крест на любой из сторон. Задачу можно считать выполненной, если ребра будут одного цвета с центральными — и на той грани, с которой вы начинаете сборку, и на смежных. Угловые элементы на этой же грани пока что могут быть любого цвета.
Как это сделать? Элементы пока еще можно ставить по одному. Начинать лучше всего с белой плоскости, но в принципе можно и с любой другой:
- Поверните кубик так, чтобы белый центр оказался перед вами.
- Найдите 4 ребра, у которых одна белая сторона.
- Выберите любой фрагмент и поставьте его рядом с белым центром – бывает несколько вариантов, в зависимости от того, где оказалось ребро перед тем, как вы начали его крутить.
Вариант 1
Белое ребро находится в среднем слое. Грань поворачиваем движением R, то есть по часовой стрелке, но можно использовать и вариант L’.
Вариант 2
Если белое ребро находится в среднем слое, но на будущей белой грани уже стоит элемент с белой наклейкой (например, вам надо повернуть бело-зеленое, но на отведенном для него месте стоит бело-синее). Крутим в вертикальной плоскости, то есть, используем одно из движений U или U2, а затем – поворот R или L’.
Вариант 3
Ребро находится в нижнем или верхнем слое. В ход вступают движения F или F’, чтобы перенести его в средний слой, а затем – уже знакомые движения R или L’.
Корректируем положение
Просто крест собрать нетрудно, но вам же нужен правильный – то есть такой, у которого не только белые элементы совпадают по цвету с гранью, но и остальные – зеленый с зеленым центром, синий – с синим и т. д. Иногда приходится менять ребра местами. Для этого нужно поворачивать верхний слой.
Возможны два варианта:
- смежные ребра встали правильно, два других – нет;
- правильно встали два противоположных ребра, два других – на чужих местах.
В обоих случаях применяется похожие алгоритмы — RUR’U’, он же “пиф-паф” или RU2R’U2.
Собираем первый слой
Следующий этап – сделать один слой так, чтобы все элементы встали на свои места. Не пугайтесь, что придется разрушить то, что вы уже создали. Все ребра все равно встанут туда, куда положено:
- Ищем любой белый угол.
- Ищем место в нижнем слое, где этот угол будет стоять.
- Поставьте угол над этим местом.
Вариант 1
Белая сторона повернута к вам. Пять раз повторите уже знакомый вам алгоритм “пиф-паф”
Вариант 2
Белый квадратик повернут в сторону. Достаточно сделать “пиф-паф” один раз.
Вариант 3
Белый квадратик повернут вниз. “Пиф-паф” надо сделать трижды.
Вариант 4
Белый элемент повернут к вам, но находится внизу. Четыре уже знакомых движения.
Вариант 5
Нужный элемент внизу и повернут в правую сторону – два движения.
Собираем второй слой
Освоив “пиф-паф”, вы уже можете собрать практически весь кубик. Второй слой сделать ничуть не сложнее, чем первый. Вам нужно найти 4 ребра и правильно поставить их в середину. То есть, это те четыре ребра, на которых нет желтого – желтые элементы будут находиться в слое, противоположном белому:
- Решите, какое ребро вы поставите первым.
- Покрутите верхнюю грань уже знакомым вам движением, чтобы это ребро встало на место. То есть, чтобы и второй его элемент совпал по цвету с центром.
Вариантов может оказаться несколько:
- два смежных ребра встали правильно, два других – нет;
- два противоположных ребра стоят на своих местах, два других – надо переворачивать.
Вариант 1
Если надо поменять местами два смежных ребра, применяем следующий алгоритм: URU’R’FR’F’R.
Вариант 2
Противоположные ребра меняются местами в следующем порядке U’L’ULF’LFL’.
Нижний крест
Теперь нужно собрать крест на нижней грани. В данном случае он желтый. Начинаем действовать так же, как и во время сборки других слоев, то есть находим ребра и начинаем ставить их на нужные места.
Вам понадобятся два алгоритма – по одному на каждую из возможных ситуаций:
- FRUR’U’F’, если надо поменять местами смежные ребра;
- FURU’R’F’, если меняем противоположные.
Корректируем ребра
Ребра нижнего слоя ведут себя точно так же, как и все остальные. Они могут встать сразу на свои места и так, как надо. Но это бывает нечасто. Значительно чаще приходится их переворачивать — либо менять местами два смежных, либо два противоположных. Соответственно — используются алгоритмы:
- RUR’URU2R’;
- RU2R’U’RU’R’.
С помощью этих движений вы справитесь с любой задачей.
Ставим углы
Ну вот почти и все. Осталось поставить на место четыре последних элемента. Это уже дело техники. Для начала – выберите угол, который должен оказаться на своем месте первым. Алгоритм – самый элементарный, любое из движений U. Точно так же поставьте и остальные уголки. Применяйте последовательность RU’RURURU’R’U’R2, и все очень быстро встанет на свои места.
Видеоматериал
Самое же главное – не бояться действий. Многие опасаются поворачивать слои, потому что не хочется второй раз собирать то, что уже сделано. Но ничего особенного в этом нет. Поверьте в то, что вы сможете это сделать, и у вас действительно получится.
