Кубик Рубика - простая схема. 1 часть

Дата: 2012-03-06Редактор: Загуменный Владислав

   Итак, Вы купили Кубик Рубика, и он у вас уже есть. Теперь надо его научиться собирать и желательно без сложных схем и запоминания алгоритмов.
   Методов сборки Кубика Рубика на настоящий момент очень много. Чем больше движений требует запомнить тот или иной метод, тем меньше ходов он требует для сборки - это “скоростные” методы. Методы для начинающих требуют большего числа ходов, но зато меньше надо запоминать. И всё-таки, многие методики для начинающих, которые есть в интернете, не совсем оптимальны и при этом требуют все же кое-что запоминать.
   В этой заметке пойдет речь о методе, который наиболее оптимален для начинающих, при этом все же достаточно быстр по количеству ходов и легок в освоении настолько, что можно научить собирать кубик детей начиная с 6-7 лет. По этому методу учат собирать Кубик детей.
   В основе лежит метод, опубликованный в 80-х годах в журнале “Юный Техник”. Ну и немножко оптимизированный в конце, где все же надо запомнить несколько движений, да и то они запоминаются мнемонически, а не формулами (формулы тоже будут описаны, но они скорее для точного и краткого формулирования процесса и будут сопровождаться мнемоникой).
   Само по себе описание можно было бы сделать коротко и в конце будет приведено то, что рисуется на одной стороне тетрадного листочка для детей. После некоторых объяснений, имея эту памятку, можно собирать кубик самому, а после нескольких сборок уже все само по себе запоминается и можно собирать полностью без подсказок.
   Однако заметка будет достаточно длинной и будет состоять из 2-х частей, чтобы… да просто, чтобы было понятнее.

Ну, собственно, начнем.
   Многие, когда первый раз берут в руки кубик, делают следующее: собирают все квадратики одного цвета на одной стороне, вот так:

 

   Дальше можно предположить, что останется собрать таким образом еще пять сторон и готово. Однако, это совсем не так и вот почему. Обратите внимание, что наклейки-квадратики приклеены к маленьким кубикам и не могут передвигаться отдельно от этих кубиков.
   Если вы собрали “одну сторону”, то несмотря на то, что кубики, содержащие “собранный” цвет, оказались в одном слое, они все равно не на своих местах и почти каждый придется переставлять на его место, при этом и наклейка “собранного” цвета уйдет вместе с кубиком, к которому она приклеена. То есть получается, что вся работа по “сборке” стороны оказалась напрасной.
   Посмотрим на маленькие кубики. Они бывают трех видов. Во первых, шесть штук по одному в центре каждой грани. Назовём их центральными. Попробуйте покрутить грани всевозможными способами и понаблюдайте за одним из таких кубиков. Как бы Вы ни крутили грани, эти кубики нельзя сдвинуть с места, они только поворачиваются на своем месте.

 

   Если Вы видели Куб разобранный на части, то этот факт можно ощутить и потрогать руками. Более того, Вы увидите, что самого центрального кубика в центре, внутри Куба, вообще нет. Если вы этого не видели то просто поверьте на слово, значит еще увидите это позже.
   Таким образом, раз центральный кубик каждой грани нельзя сдвинуть с места, то он и определяет цвет грани. Все остальные кубики подвижны.
   Рассмотрим вторую разновидность кубиков - те, что в середине каждого ребра Куба (вспоминаем геометрию, детям объясняем). Таких кубиков у нас двенадцать. Назовём их боковыми. Каждый такой кубик имеет по две наклейки разного цвета.

 

   И последняя разновидность кубиков - те, что по углам. Восемь штук. Так и назовём их - угловыми. Каждый такой кубик имеет по три наклейки разного цвета.

   Боковые и угловые кубики подвижны и “путешествуют” при повороте граней Куба. Если цветные наклейки такого кубика каждая находится на одной грани с центральным кубиком того же цвета, то этот кубик - на своем месте.
   Вот пример бокового кубика, который стоит на своем месте.

   Вот пример углового кубика, который стоит на своем месте.

   Если таким образом расставить по местам все 20 кубиков (12 боковых и 8 угловых), то получим полностью собранный Куб. Это и есть ключевой момент - мы должны не собрать 6 “сторон” каждого цвета, а расставить 20 кубиков по своим местам, тогда и “стороны” будут тоже собраны.
    Центральные кубики, как маячки, определяют места остальных. Например, если где-то мы видим боковой кубик, скажем, бело-синий, то его место - между белым и синим центрами. Вот здесь.

   Или, если мы видим угловой кубик, скажем, красно-желто-зеленый, то его место - угол между красным, желтым и зеленым центрами. Вот здесь.

   Конечно, еще возможно, что кубик будет стоять на своем месте, в своем “гнезде”, но будет повернут неправильно.
   Вот, например, этот боковой:

   Или этот угловой:

   Таким образом, если быть совсем точным, то чтобы собрать Куб, надо чтобы все 20 подвижных кубиков стояли по своим местам и были правильно повернуты.
   Теперь начнем расставлять кубики по своим местам, то есть собственно сборку Куба.
   Собирать будем по слоям - сначала поставим на места кубики одного слоя, затем следующего - среднего и наконец последнего слоя.
   Сначала поставим четыре боковых кубика одного слоя на свои места. Скажем, бело-синий, бело-красный, бело-зеленый и бело-оранжевый. Вот так:

   Это так называемый Крест. Название не совсем отражает суть - хотя на белой стороне действительно получится “крест”, но надо именно расставить кубики по их местам, то есть совместить еще и другие цвета этих кубиков с центрами, как на картинке.
   Конечно, не обязательно брать белый цвет за основу, ведь все цвета равны. Но будем делать так, просто для удобства объяснения и еще потому, что белые наклейки-квадратики ярко выделяются на фоне других и их легко искать.
   Этот этап, несмотря на свою простоту (вы можете покрутить кубик некоторое время и сами научиться делать “Крест”, без всяких объяснений), одновременно является самым сложным этапом потому что все кубики ещё разбросаны в беспорядке и у нас много “свободы” - можно повернуть грани так, а можно иначе и всё равно получим верный результат. И тут сложнее всего сказать точно, как именно надо делать, универсального совета не существует.
   На этом этапе чаще всего “ломаются” начинающие. Кажется, что ничего не получается, а то, что не получается в самом-самом начале - втройне обидно! Однако, когда “Крест” будет закончен, дальше становится проще сразу скачком во много раз. Свободы остается все меньше и меньше и вот тут уже легко можно описывать процесс словами типа “делай раз, делай два!”
   Вам предлагаетсья все же дать несколько советов по сборке “креста”, но они все будут “необязательные”, то есть всегда можно будет сделать то же самое множеством разных способов. Трудность именно в этом.
   Постарайтесь понять сложность первого этапа и проявите максимум терпения чтобы не потерять интерес в самом начале.
   Однако, когда “Крест” все же будет освоен, вы наконец на практике, руками почувствуете все то, что писалось о кубиках и их местах, да и уже будет какой-то видимый результат.
   Итак, сборка “Креста”. Еще раз напоминание, мы ставим на свои места боковые кубики, содержащие белый цвет. Проще делать так: Осматриваем Куб, ищем боковой кубик, содержащий белый цвет, затем находим его место и ставим найденный кубик на это место. Потом находим следующий и ставим его тоже на своё место, и так далее, пока не поставим все четыре кубика. При этом еще следим, чтобы предыдущие, уже поставленные кубики, при поворотах тоже не “разбегались”, возвращаем их если надо.
   При сборке “Креста” и всего первого слоя все по-разному держат куб - кто-то собираемый слой держит сверху, кто-то сбоку, а кто-то снизу. Мне удобнее держать снизу, поэтому далее показывать буду именно в этом положении (белый “центр” внизу).
    Приведу несколько примеров:
   Находим нашего “кандидата на перемещение” - боковой кубик, содержащий белую наклейку.
   Если такой кубик стоит в верхнем слое и повернут белой наклейкой вверх, то делаем следующее:
   Вращаем верхнюю сторону куба так, чтобы вторая (в данном случае красная) наклейка нашего кубика-”кандидата” совпала по цвету с нужным центром. А затем двойным поворотом стороны куба, содержащей этот центр, ставим наш кубик на его место (”бело-красное”). У меня белый “центр” снизу, но если вы немножко повернете нижнюю сторону к себе, то убедитесь, что наш “бело-красный” боковой кубик встал на место. Ну или просто помните, что белая сторона внизу.

   Ищем следующий кубик-”кандидат”. Допустим, что он у нас в среднем слое, вот как, например, этот “бело-синий”. Синяя наклейка этого кубика уже совпадает с “синим” центром. Просто поворотом “синей” стороны ставим кубик вниз, на его “бело-синее” место.

   А если бы синий не совпадал с центром?
   Тогда можно сделать, например, так: С помощью поворота нижней грани подставить кубик, который стоит на месте, которое нам нужно (выделен “деревянным” на схеме) в удобное положение, под красный центр. Затем поворотом “красной” боковой грани поставить наш бело-синий кубик вниз. И наконец, поворотом нижней грани поставить кубик на его место. При этом вернутся на свои места и поставленные ранее кубики (бело-красный в нашем примере).

   В случае, если кубик -”кандидат” находится в верхнем слое, но белая наклейка не вверху:

   Или в нижнем слое:

   Тогда поворотом боковой грани ставим кубик в средний слой и далее действуем как описано выше. Обратите внимание, при перемещении такого кубика (если он стоял в верхнем слое) в средний слой мы можем “испортить” уже установленный кубик. В этом случае, после завершения процедуры возвращаем “испорченный” кубик на место поворотом нужной грани.
   Надеюсь, вы освоили сборку “креста”. Теперь будем ставить на места угловые кубики нижнего слоя (напомню, в примерах белый центр внизу). Кроме того, обратите внимание, что всегда предлагается следующая схема - сначала ищем подходящий кубик, а затем его место. После чего ставим кубик на место. Если делать наоборот, сначала искать “пустое” место, потом искать кубик, который должен туда попасть, то так тоже всё получится, но как правило это будет дольше, поскольку нужный кубик может стоять не в самой удобной позиции для перемещения на своё место.
   Итак, ищем в верхнем слое первый попавшийся угловой кубик с белой наклейкой, причем эта наклейка должна быть на боковой грани, а не на верхней, например, вот так (если такой кубик не нашелся, что бывает реже, то тоже не отчаиваемся)

   Поворотом верхней грани ставим этот кубик над своим местом в нижнем слое. Весь Куб, если нужно, тоже поверните так, чтобы держать этот кубик и его место перед глазами (не меняя положения верхней и нижней грани).

   Далее действуем следующим образом. Поворотом верхней грани на 90 градусов отводим нужный угловой кубик на один шаг влево или вправо - в ту сторону, куда смотрит белая наклейка. Затем поднимаем угловой кубик, занимающий нужное нам место, вверх поворотом боковой грани, причем не той, которая содержит отведенный в сторону кубик. Затем поворотом верхней грани возвращаем нужный кубик, как бы замещая им тот, что стоял на нужном месте. И, наконец, поворачиваем обратно боковую грань, в результате чего наш угловой кубик становится на свое место.

   На примере видно, как это все происходило бы, если бы белая наклейка смотрела в другую сторону - все то же самое, как в зеркале:

   Попробуйте поставить так несколько угловых кубиков. Если вы заметили, я предлагаю сначала ставить угловой кубик над своим местом в нижнем слое, затем отводить его в сторону. Однако, проделав это несколько раз вы сразу будете ставить кубик не над своим местом, а в сторонке на “один шаг”. После чего кубик ставится на место тремя поворотами: Поднимаем, Заменяем, Опускаем. Есть еще пара способов поставить угловые кубики нижнего слоя, но именно этот удобнее для наглядности и еще потому что такой же метод мы будем использовать при сборке следующего среднего слоя.
   А что делать, если в верхнем слое у всех угловых кубиков, имеющих белую наклейку, эта наклейка смотрит вверх на не в сторону? Вот, например, так:

   Тогда такой “неправильный” кубик нужно “подготовить” - поставить такой кубик поворотом верхнего слоя над каким-нибудь “пустым” углом в нижнем слое (чтобы не испортить уже поставленный правильно кубик). Затем поворачиваем одну из двух боковых сторон так, чтобы наш угловой кубик “опрокинулся”, оставаясь в верхнем слое, затем поворотом верхней грани отводим наш кубик в сторонку и возвращаем боковую грань на место. Вот, примерно, так:

   После чего находим уже “подготовленный” угловой кубик в верхнем слое и ставим его на место уже известным способом.
   Если же мы вообще в верхнем слое не нашли ни одной белой наклейки, значит все нужные нам угловые кубики внизу, на “чужих” местах. Такие кубики “готовим” похожим образом: поворотом боковой грани “вытаскиваем” кубик наверх, поворотом верхней грани отводим в сторонку, возвращаем боковую грань на место.
   Попрактикуйтесь и быстро научитесь справляться со всеми возможными случаями.
   Теперь вы можете собрать полностью все кубики одного (в нашем примере нижнего) слоя.
   Попробуйте несколько раз “собрать-разобрать”, закрепить навыки. Когда готовы будете двигаться дальше, соберите весь нижний слой за исключением одного последнего углового кубика.
   Итак, теперь будем собирать следующий, средний слой кубиков. То есть всего четыре боковых кубика. Делается это очень похоже на то, как мы ставили угловые кубики нижнего слоя. Во-первых ищем нужный нам кубик - первый попавшийся боковой кубик в верхнем слое, не имеющий желтой (или того цвета, который имеет центральный кубик верхней грани в вашем случае, если ваш кубик раскрашен иначе) наклейки. Нашли? Значит этот кубик точно должен стоять в среднем слое, потому что боковые кубики нижнего слоя мы уже поставили на места, а боковые кубики, место которых в верхнем слое очевидно должны содержать желтую наклейку. Дальше поворотом верхней грани ставим найденный кубик без желтой наклейки рядом со своим местом, причем не совмещая цвет с центром боковой грани, а как бы наоборот:

   Это и есть исходное положение. Ставим нужный нам кубик в средний слой уже знакомыми вам движениями: поднимаем кубик, стоящий на нужном месте среднего слоя вверх, заменяем его правильными и отправляем обратно, уже на место. Только при этом мы “испортим” угловой кубик нижнего слоя который стоит как раз под нужным нам местом. Поэтому перед тем, как ставить кубик среднего слоя, поворотом нижней грани подставим под нужное место “дырку” - вакантное место последнего углового кубика нижнего слоя, который мы временно не поставили именно по этой причине. Вот как это происходит:

   Готово! Нужный нам боковой кубик попал на свое место в среднем слое. Нижний слой у нас “сдвинут” в сторону, но можно пока не возвращать его обратно, потому что мы всё равно его будем поворачивать, когда будем подгонять угловую “дырку” под место очередного кубика среднего слоя. Таким образом ставим на места три боковых кубика среднего слоя. Последний ставится немножко сложнее, так как нам нужно сначала “залатать дырку” в углу нижнего слоя.
   Сначала поворотом нижней грани совмещаем два вакантных места последнего углового кубика нижнего слоя и последнего бокового кубика среднего слоя и из этого положения ставим на место последний угловой нижнего слоя так, как было описано ранее. Затем поворотом нижней грани можно вернуть нижний слой в правильное положение, совместив цвета установленных там кубиков с центрами боковых граней. Вообще-то это можно сделать в любой момент, вплоть до того, как будет собран весь куб, но лучше это сделать именно сейчас, тогда установка последнего кубика в среднем слое будет нагляднее.
   Ставим последний кубик среднего слоя. На этот раз, не используя “дырку” в нижнем слое, поэтому немножко дольше. Делается это следующим образом. Сначала находим нужный кубик в верхнем слое и поворотом верхней грани совмещаем кубик по цвету с центром боковой грани. Да-да, когда мы ставили предыдущие кубики, мы совмещали цвета “наоборот”, а теперь так.

   Чтобы теперь поставить последний кубик среднего слоя на место, делаем следующее. Поворотом верхней грани отводим нужный нам кубик “на один шаг” в сторону, дальше от его места. Затем поднимаем угловой кубик, стоящий под нужным местом в верхний слой поворотом той боковой грани, которая не затронет отведенный в сторону боковой кубик. Затем поворотом верхней грани возвращаем наш боковой кубик “на шаг назад”, в исходное положение. И, наконец, возвращаем боковую грань на место. Выглядит это так:

   В результате, угловой кубик из нижнего слоя поднялся наверх и “слепился” цветами с нашим последним кубиком среднего слоя. Теперь, когда мы поставим угловой кубик на место известным нам способом, боковушка среднего слоя будет “вагончиком” двигаться за угловым и тоже встанет на свое место. Вот такое маленькое волшебство.

   Если бы в исходном положении кубик в верхнем слое стоял бы не слева, а справа от своего места, то все движения были бы теми же, но как в зеркале. Для тренировки можете сделать следующее: сначала собрать весть нижний слой, а затем поставить все четыре кубика среднего слоя используя описанный способ, без использования “дырки” в нижнем слое.
   А что если последний кубик среднего слоя “застрянет” вот в таком положении? (это нечасто, но бывает)

   Тогда у вас два пути. Первый способ - как описано выше, поставить на место нашего кубика любой боковой кубик из верхнего слоя, а затем уже поставить нужный кубик правильной стороной. Второй способ еще интереснее - не делать ничего! Этот кубик можно будет “подлечить” попозже, при сборке последнего слоя.
   Итак, собираем последний слой. Казалось бы, тут нужна сильная магия, поскольку как же при этом не нарушить два уже собранных слоя? Решение в том, что существуют некоторые последовательности вращений, которые известным образом перемещают между собой кубики в одном слое, не затрагивая двух других. Комбинируя эти последовательности, мы сделаем так, что поочередно будем менять местами и разворачивать по несколько кубиков из последнего верхнего слоя.
   Как было сказано выше эта заметка разделена на две части, поэтому продолжение во второй части (2 ЧАСТЬ).

5 последних заметок категории "Кубик Рубика"