Невозможное возможно, или как собрать основные модели кубика рубика. Собираем кубик Рубика: формулы, пошаговые фото-инструкции, а также наглядные видео-уроки Скачать схему сборки кубика 4х4

Правильная сборка кубика Рубика 4х4 для начинающих с подсказками, видео, схемами позволит интересно и увлекательно провести досуг с пользой. Эта техника, как и любой другой процесс, имеет свои особенности и законы. Если вы всё сделаете правильно, то получите приятный бонус в виде решения паритета. Собранные 4 цвета – вот наша цель в данном случае, и добиться её вполне реально. Главное – уяснить суть схемы сборки кубика Рубика 4х4 в картинках, представленных тут, и научиться читать формулы. Но обо всё по порядку!

Первый этап

Грамотная и простая сборка кубика Рубика 4х4 имеет ряд особенностей. Так, стоит сразу же учесть, что в предложенном случае отсутствуют постоянные центры, что характерно для моделей 3 на 3. Что это означает? Тут вовсе не обязательно красный встанет напротив оранжевого, а желтый – напротив белого.

На заметку! После сборки синего, желтого и красного центров, предлагается начать комбинирование остальных оттенков. Тут важно запомнить, что надо выставить напротив красного оранжевый. Напротив зелёного будет синей, а напротив белого – оранжевый.

Чтобы произвести сборку кубика Рубика 4 на 4, надо перетянуть кубик из соседнего центра. Как это сделать? Выполнить действия по такой инструкции. Сперва выставить квадратики в одном цвете. Их нужно собирать в один ряд. Потом транзитные кубики перекинуть на соседнюю сторону. Далее на место переброшенных (то есть транзитных) элементов выставить кубики того оттенка, что нам нужен. Остаётся только вернуть транзитную часть на исходное место.

Второй этап

Итак, вы хотите понять, как собрать кубик Рубика 4х4? Тогда потребуется после сборки центров перейти к формированию рёбер. В данном случае каждый такой элемент представлен сочетанием двух идентичных фрагментов. В результате получается всего 12 рёбер в схеме кубика-рубика 4×4. Поэтому алгоритм сбора кубика-рубика 4х4 таков – соединить двадцать четыре фрагмента вместе.

Как же собираются рёбра у кубика Рубика 4 на 4: схема сборки достаточно проста. Начать её рекомендуется с поиска пары. То есть потребуется отыскать идентичные реберные фрагменты. Пример: зелёный + белый. Когда необходимые элементы будут найдены, нужно расположить одну часть ребер в нижнем ярусе, проворачивая боковые грани. Вторая часть должна оставить в верхнем слое напротив.

При этом если вы не знаете, как собрать кубик Рубика 4×4, нужно учитывать одну особенности сборки. Ситуация размещения фрагментов ребра бывает представлена двумя типами. Элементы могут размещаться напротив друг друга либо по диагональной линии. Вне зависимости от расположения фрагментов ребра сборку обычно выполняют, следуя подсказкам собственной интуиции. Но есть формулы кубика Рубика 4×4. Если их освоить, гадать не придётся.

Когда 10 ребер кубика Рубика 4на4 соединены, должны остаться ещё 2 несобранных элементы с одинаковыми оттенками. Для этого нужно использовать такую простой формулу кубика-рубика 4х4: (Dd) R F’ U R’ F (Dd)’ . Чтобы выполнить данный алгоритм, нужно так держать игрушку в руках, чтобы несобранные элементы находились у вас перед глазами. Одно ребро должно оставаться справа, а другое – слева.

Третий этап

Итак, пошаговая схема сборки кубика-рубика 4х4 по самому лёгкому способу предполагает формирование всех ребер, после чего можно приступать к следующему этапу. Когда эта задача выполнена, кубик Рубика четыре на четыре по своей сути превращается в обыкновенную модель 3х3.

Именно поэтому далее схема сборки кубика-рубика 4х4 для начинающих ничем не отличается от классики. Соответственно, чем лучше и быстрее вы научились собирать кубик по схеме 3х3, то скорее освоите и эту задачу. Как правило, тут всё делается просто:

сборка креста;
получение двух слоев;
формирование желтой стороны;
перестановка элементов в завершающем слое.

Но нередко, выполняя именно эту часть работы, встречаются нестандартные ситуацию. При сборке классического варианта 3х3 их возникать не может. Такие «задачки» называются паритетами.

Зная, как легко собрать кубик Рубика 4х4, можно научиться решать паритеты. Тут важно выучить основные формулы.

Решение паритетов

Итак, вы уже поняли, как собрать кубик-рубика 4х4 схема для начинающих, а это означает, что можно приступать к более сложным вопросам. Первый паритет подразумевает перевернутое ребро из двух фрагментов. Для решения этой проблемы потребуется запомнить формулы Rw U2 x(наклон кубика вперед) Rw U2 Rw U2 Rw’ U2 Lw U2 Rw’ U2 Rw U2 Rw’ U2 Rw . Рекомендуется следовать это схеме до сборки желтой стороны.

Также можно воспользоваться формулой r2 B2 U2 l U2 r’ U2 r U2 F2 r F2 l’ B2 r2 . Она поможет в том случае, когда конструкция собрана полостью, но нужно перевернуть 2 ребра.

Ещё один вариант паритета – изменение мест двух углов. Если они оказались в неправильных позициях и как бы замещают друг друга, стоит воспользоваться универсальной формулой. Она представлена в таком формате: r2 U2 r2 Uw2 r2 Uw2 . Когда она будет решена, должно совпасть PLL «T». После этого рекомендуется воспользоваться сочетанием R U R’ U’ R’ F R2 U’ R’ U’ R U R’ F’ . Также можно поступить ещё просто – воспользоваться самой обыкновенной схемой для начинающих при сборке куба 3х3.

Есть и другие варианты паритетов. Так, одной из проблем, с которой можно столкнуться, — это когда по диагонали два угла поменялись своим расположением. Есть ли решение такой интеллектуальной задачи? Да. Но и в данном случае рекомендуется придерживаться чёткой формулы. Оптимально воспользоваться универсальным вариантом: r2 U2 r2 Uw2 r2 Uw2 . Когда все действия по ней будут выполнены правильно, выпадает PLL «X». Эта задача тоже решается с помощью формулы. В данном случае это сочетание: R’ U R U’ R’ F’ U’ F R U R’ F R’ F’ R U’.

И, наконец, ещё один паритет, когда местами меняются два ребра. В данном случае выполнить все действия можно по универсальной формуле, которая первой использовалась в предыдущем примере.

Вот так достаточно быстро и несложно складывается кубик Рубика 4х4 по схеме с картинками и видео.

Видео-инструкции

Посмотрите видео-инструкции, и наверняка решить головоломку вам не составит труда:

Интеллект человека нуждается в постоянных тренировках ничуть не меньше, чем тело в физических нагрузках. Лучший способ развивать, расширять способности этого качества психики - разгадывать кроссворды и решать головоломки, самой известной из которых, конечно, является кубик Рубика. Однако далеко не всем удаётся его собрать. Справиться с этой задачей поможет знание схем и формул решения сборки этой замысловатой игрушки.

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.

Сегодня можно встретить кубики Рубика разного цвета и форм

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.

Кубик Рубика - это знаковая игрушка для многих поколений

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.

Сборка кубика Рубика основывается на использовании специальных формул

Важные определения

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

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.
Ребром обозначают два цвета. Их в кубике 8 штук.
Центр содержит один цвет. Всего их 6.
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.

Фронтальная грань (фронт или фасад) – это передняя грань, которая находится цветом к нам [Ф] (или F - front).
Задняя грань - это грань, которая находится центром от нас [З] (или B - back).
Правая Грань - грань, что находится справа [П] (или R - right).
Левая Грань - грань, которая находится слева [Л] (или L - left).
Нижняя Грань - грань, которая находится внизу [Н] (или D - down).
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).

Центральные кубики обозначены в формулах одной строчной буквой - ф, т, п, л, в, н.
Угловые - тремя буквами по наименованию граней, например, фпв, флни т. д.
Прописными буквами Ф, Т, П, Л, В, Н обозначаются элементарные операции поворота соответствующей грани (слоя, ломтика) куба на 90° по часовой стрелке.
Обозначения Ф", Т", П", Л", В", Н" соответствуют повороту граней на 90° против часовой стрелки.
Обозначения Ф 2 , П 2 и т. д. говорят о двойном повороте соответствующей грани (Ф 2 = ФФ).
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.
Буква О - поворот (оборот) всего куба вокруг своей оси. О Ф - со стороны фасадной грани по часовой стрелке и т. д.

Запись процесса (Ф" П") Н 2 (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.
Неизвестен
http://dedfoma.ru/kubikrubika/kak-sobrat-kubik-rubika-3x3x3.htm

Новичкам важно научиться понимать формулы

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.

Классической версией головоломки является кубик Рубика 3 х 3

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

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 Н 2 . 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.
Собираем крест верхней линии
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.
Подбираем верхний слой
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.
Отыскиваем нужный кубик и выводим его вниз на фасадную грань
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.
Важно проверить ориентацию кубиков на этом этапе
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 В 2 и завершающий тоже В 2 , 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.
Результатом этого этапа будет собранный крест
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.
Угловые кубики сидят на своих местах
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 В 2 , в случае в)- поворот В выполняется после разворота каждого кубика до правильной ориентации, а завершающий В 2 , 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.
Возможные ошибки показаны точками

Формулы для исправления располжения кубиков могут быть показаны так.

Формулы для исправления неправильно ориентированных кубиков на последнем этапе

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:

Собираем крест на верхней грани, который составлен из кубиков на рёбрах нижней грани. Этот этап называется Cross - крест.
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.
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».
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.

Мини-кубик - это облегчённая версия классической головоломки

Инструкция для начинающих по лёгкой сборке

Собираем нижний слой так, чтобы цвета четырёх последних кубиков совпали, а оставшиеся два цвета были такими же, как и цвета соседних деталей.
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.
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.

Модели кубика на много элементов обычно имеют скруглённые углы для удобства манипуляций с игрушкой

Прекрасное занятие для рук и головы - головоломки. Они развивают память, логику, моторику, учат сосредотачивать внимание и расслабляться - в общем, очень полезны, причем как детям, так и взрослым.

Возьмите себе за правило проводить перерывы на работе не за сигаретой или чашкой кофе с пончиком, а с головоломкой в руках. Очень скоро заметите, как вы хорошо себя чувствуете, внешний вид радует, мозг стал работать четко и быстро - все это непременно скажется на улучшении вашего психологического, душевного и финансового состояния. Самая компактная (войдет даже в популярная и занимательная на протяжении многих лет головоломка - это кубик Рубика.

Разновидности

В конце восьмидесятых годов XX века венгерский скульптор Эрнё Рубик запатентовал самую продаваемую в мире головоломку - магический кубик (или кубик Рубика - в народе). И с тех пор её можно встретиться практически в каждом доме. И дети, и их родители с удовольствием крутят и вертят "умную" игрушку, пытаясь собрать разбросанные по граням разноцветные элементы в одну картинку. Правда, не всем это удается. Вся хитрость в том, что нужно знать схему сборки. Сегодня мы с вами поговорим о том, как работать с моделью 4х4.

Чтобы понять, как собрать кубик-рубик 4х4, нужно представлять конструкцию его родоначальника - модели 3х3 - в пространстве. У него есть три внутренних оси, вокруг которых вращаются внешние элементы - двадцать семь кубиков. В грань входят девять квадратов одного цвета, всего 6 граней - 6 цветов.

Есть экземпляры со скошенными гранями и элементами различной формы и размера, например, квадраты и прямоугольники в одном кубике. Для детей на квадратиках рисуют франменты картинок, как в пазлах, что делает сборку интереснее, но гораздо сложнее. Для взрослых любителей кубика Рубика на квадраты наносят цифры, то есть мало собрать грани по цветам, нужно еще, чтобы цифры стояли в правильном порядке на каждой из них.

На сегодняшний день существует много модификаций - 2х2, 4х4, 7х7 и даже 17х17! Проводятся чемпионаты по собиранию кубика Рубика на время. Профессионалы удивляют окружающих умением собирать головоломку не глядя! Последний рекорд скоростной сборки поставил поляк - 8,65 секунды, итальянец собрал кубик одной рукой за 9,43 секунды. С закрытыми глазами собирает эту бессмертную игрушку земляк её создателя за 26,36 секунды. Самый короткий путь к правильному результату - двадцать ходов. Самое оригинальное исполнение - сборка ногами за 27,93 секунды!

Но мы все же попробуем разобраться в том, как собрать кубик-рубик 4х4. Сразу оговоримся: учиться работать с этой моделью можно тем, кто обладает навыками сбора её предшественника - кубика 3х3.

Основные правила сборки

Главная цель на подготовительном этапе - привести кубик 4х4 к кубику вида 3х3, тогда сборка кубика Рубика 4х4 станет намного проще и понятнее. Для этого необходимо сначала собрать центры кубика - это 4 внутренних квадрата одного цвета.

Важно! У формы 4х4 нет фиксированного центра, то есть располагать цвета (центральные четверки) вам нужно будет самостоятельно. Далее, если вращать только внешние ребра, то расположение центров не нарушится.

После того, как вы расставите центры по местам, то же самое необходимо сделать с реберными парами или угловыми элементами. Смещением внешних граней выставляем кубик так, чтобы при вращении пары левых или правых граней головоломки элементы на ребрах сходились вместе.

После решения этой задачи вопрос "как собрать кубик-рубик 4х4" уже не будет казаться таким уж сложным - это уже практически кубик 3х3, так что пользуемся известными формулами, способами и приемами.

Паритеты

Но на последних вращениях могут возникнуть паритеты - сложные ситуации, в которых цветовые квадраты могут располагаться неправильно, причем таких прецедентов в кубике 3х3 не бывает.

Годы опыта и стараний любителей головоломок привели к выявлению всех возможных паритетов и разработке алгоритма решения этих задач.

Кубик Рубика 4х4: схема сборки

Для большего удобства в статье есть иллюстрации с шагами на пути к правильному решению головоломки, в том числе и ситуации с паритетами.

Если вы будете внимательны, усидчивы и последуете приведенным выше советам, то вскоре сами будете учить друзей, как собрать кубик-рубик 4х4!

Этапы сборки кубика Рубика 6х6: Собираем центры (по 16 элементов) + Собираем ребра (по 4 элемента) + Собираем как кубик 3х3.
Но сначала - язык вращений, обозначение граней и поворотов.

L - поворот левой грани, Цифра 3 впереди буквы означает количество граней поворачиваемых одновременно. Например - 3L, 3R, 3U и т.д.... Маленькими буквами обозначаются внутренние грани кубика. Например - r, l, u, b, f ...

Цифра 3 впереди маленькой буквы означает поворот одной указанной внутренней средней (третьей) грани. Например - 3l, 3r, 3u и т.д.... Одновременный поворот двух внутренних граней обозначается цифрами 2-3 впереди маленьких букв означающих данную грань. Например - 2-3r, 2-3l...

" - штрих после буквы, обозначает, что поворот направлен ПРОТИВ ЧАСОВОЙ СТРЕЛКИ. Например - U", L", R"...

Нужно повернуть грань к себе лицом, чтобы сориентироваться в направлении поворота - по или против часовой стрелки. Далее в формулах также будет использоваться обозначение R2, U2, F2 ... - это значит поворот грани 2 раза, т.е. на 180.

Этап 1. Сборка центров.

На первом этапе нужно собрать центральные (шестнадцать элементов) на каждой грани кубика 6х6 (рис.1). Центр - это 16 элементов одного цвета в середине каждой грани. Если вращать только внешние грани (рис.2), вы не нарушите положение центральных элементов кубика. Вращением внешних граней спозиционируйте элементы центров, которые вы хотите поменять местами. Примените формулу, чтобы поменять элементы местами. При этом собранные ранее элементы остальных центров не нарушатся.

Вращением внешних граней мы добиваемся правильного позиционирования элементов из центра кубика перед тем, как применить соответствующую формулу. И не забывайте, что центры в кубике 6х6 не строго фиксируемые! Их надо выставлять ориентируясь на угловые элементы, согласно своим цветам, и нужно это делать с самого начала.


3r U" 2L" U 3r" U" 2L		2R U" 3l" U 2R" U" 3l

2R U 2R" U 2R U2 2R"		3r U 3r" U 3r U2 3r"

3r U 3l" U" 3r" U 3l

Первые четыре центра собирать просто и интересно, для этого совсем не обязательно знать формулы, достаточно понять основные принципы.

Также весь первый этап сборки, можно посмотреть на видео.

Этап 2. Сборка ребер.

На втором этапе нужно собрать четвёрки реберных элементов кубика. Исходные позиции перед применением формул даны на рисунках. Крестиком показаны реберные пары, которые еще не состыкаваны и будут затронуты в процессе применения формулы. Применение формул не затрагивает все другие ранее собранные ребра и центры. Везде на рисунках считается, что жёлтый - это фронт (передняя грань), красный - это верх. У вас может быть другое расположение центров - это не имеет значения.

Результат, к которому нужно прийти на втором этапе.


r U L" U" r"		3r U L" U" 3r"

3l" U L" U" 3l		l" U L" U" l

Важно понять идею этого этапа. Все формулы состоят из 5 шагов. Шаг 1 - это всегда поворот граней (правых или левых) так, чтобы совместить 2 реберных элемента. Шаг 2 - это всегда поворот верха. Куда повернуть верх - зависит от того, с какой стороны есть несобранное ребро, которое вы подставите взамен состыкованного на шаге 1. На картинках и в данных формулах это ребро слева, но оно может быть и справа. Шаг 3 - это всегда поворот одной правой или левой грани так, чтобы вместо состыкованного ребра подставить несостыкованное. Шаги 4 и 5 это обратные повороты шагов 2 и 1, чтобы вернуть кубик в первоначальное состояние. Итак - состыковали, убрали в сторону, подставили несобранное, вернули обратно.
Для более наглядной демонстрации смотрите видео.

Рисунок 1. Наглядное представление сборки кубика данным методом

I. Теория

1. Строение кубика
2. Повороты граней

II. Сборка

1. Сборка центров
2. Сборка ребер
3. Сборка кубика как 3х3
3.1 Первый слой
3.2 Второй слой
3.3 Третий слой
4. Паритеты

Прежде, чем приступить к сборке, необходимо получить теоритические знания, без которых кубик практически невозможно собрать.

I. ТЕОРИЯ

1. Строение кубика

Строение кубика 4х4х4 аналогично строению кубика 3х3х3 , за исключением того, что каждый центр состоит из четырех элементов, а каждое ребро состоит из двух.

Кубик 4x4x4 состоит из следующих элементов:

Рисунок 1. Центральные элементы

Рисунок 2. Угловые элементы

Рисунок 3. Реберные элементы

2. Повороты граней

Рисунок 4. Движение Lw

Рисунок 5. Движение Lw"

Рисунок 6. Движение l

Рисунок 7. Движение l"

Рисунок 8. Движение Rw

Рисунок 9. Движение Rw"

Рисунок 10. Движение r

Рисунок 11. Движение r"

Рисунок 12. Движение Uw

Рисунок 13. Движение Uw"

Рисунок 14. Движение u

Рисунок 15. Движение u"

Рисунок 16. Движение Dw

Рисунок 17. Движение Dw"

Рисунок 18. Движение d

Рисунок 19. Движение d"

Рисунок 20. Движение Fw

Рисунок 21. Движение Fw"

Рисунок 22. Движение f

Рисунок 23. Движение f"

Рисунок 24. Движение Bw

Рисунок 25. Движение Bw"

Рисунок 26. Движение b

Рисунок 27. Движение b"

Поздравляю, на этом теория закончена. Можно перейти к практической части.

II. СБОРКА

1. Сборка центров

Cборка центров в кубике 4х4х4 может напомнить сборку креста в кубике 3х3х3, т.к. не существует строгих правил, а существуют лишь общие принципы. Логика сборки центров следующая - каждый следующий центр нужно собирать так, чтобы не разбить уже собранные центры (за исключением первого, т.к. у нас весь замешан). Помните, что центры в кубике 4х4х4 можно собрать как угодно, и нужно учитывать расположение цветов друг относительно друга.

Рисунок 28. Правильное расположение цветов на кубике Рубика 4х4

Рисунок 29. Пример сборки первого центра. Решение: Uw Rw U" Rw"

Примеры основых ситуаций сборки центров (если понять логику этих примеров, то можно с легкостью собирать центры на кубике 4х4х4).

Рисунок 30. Решение: Rw U2 Rw"

Рисунок 31. Решение: Rw" F Rw

Рисунок 32. Решение: Rw" F" Rw F Rw U2 Rw"

Рисунок 33. Решение: Rw" F U2 Rw" F Rw

Рисунок 34. Решение: Rw" F Rw2 U" Rw"

Логика сборки ребер следующая: в данном примере мы собираем красно-синее ребро, состоящее из двух кусочков, для этого нам нужно поставить их друг напротив друга, но так, чтоб они были по диагонали и при движении Uw совмещались. После того как кусочки соединились в ребро, мы его заменяем любым другим несобранным ребром, например, серым, из верхнего слоя. И так, постепенно по одному ребру можно собрать все.

Рисунок 35. Решение: Uw U" L" U L Uw"

Если вы поняли, что для вас это очень долго собирать по одному ребру за раз, существует возможность собирать по 2 ребра за раз, для этого нужно проделать все тоже самое, что и в предыдущем примере, и плюс ко всему вместо несобранного ребра подставить такое ребро, в котором будет присутствовать кусочек из левого ребра, в данном случае у нас в левом ребре и верхнем ребре желто-оранжевые кусочки. Точно также крутим Uw, тем самым совмещая красно-синее ребро и следим за желто-оранжевым кусочком который уходит назад, теперь при замене нашего целого ребра (красно-синего) другим несобранным ребром, нам нужно поставить в данный слот наше ребро с желто-оранжевым кусочком (мы ведь помним что наш желто-оранжевый кусочек ушел назад) движением U" L" U L загоняем желто-оранжевый кусочек в слот и возвращаем центры на место. Вуаля, у нас красно-синее ребро собрано в верхнем слое, а также при возвращении центров собралось желто-оранжевое ребро.

Рисунок 36. Решение: Uw U" L" U L Uw"

Бывает ситуация, когда 2 рерба состоят из одинаковых кусочков, чтобы их собрать нужно расположить их симметрично напротив друг друга, как на рисунке, и прокурить решение, представленное ниже и таким образом вы соберете 2 ребра сразу.

Рисунок 37. Решение: Uw" R U R" F R" F" R Uw

3. Сборка куба как 3х3

3.1 Первый слой

Сборка первого слоя в 4х4 полностью идентична сборке первого слоя в кубике 3х3. Сначала собираем крест, затем расставляем углы. Подсказка: не крутите двойные слои (например, Rw, Lw и другие), иначе вы разобьете все, что собрали.

Рисунок 38. Сборка первого слоя

3.2 Второй слой

Сборка второго слоя в 4х4 полностью идентична сборке второго слоя в кубике 3х3. Целью является расстановка ребер на свои места. Подсказка: не крутите двойные слои (например, Rw, Lw и другие), иначе вы разобьете все, что собрали.

Рисунок 39. Сборка второго слоя

3.3 Третий слой

В данном этапе нас могут поджидать 2 сюрприза (а могут и не поджидать, но знать о них нужно, т.к. они выпадают с высокой вероятностью), которые называются паритетами. Их бывает 2 вида: OLL паритет и PLL паритет. Стоит отметить, что данных ситуаций не бывает в кубике 3х3х3, но, если бы они были, то выглядели бы следующим образом:

Рисунок 40. Так бы выглядели OLL паритет в кубике 3х3

OLL паритет - такая ситуация, в которой количество ориентированных (или неориентированных) ребер нечетно, т.е. одно или три.

PLL паритет - в данной ситуации количество элементов, которые необходимо расставить в верхнем слое после максимальных перестановок будет равно двум (либо 2 ребра, либо 2 угла) или же вы увидите несуществующий PLL.

Опредилить OLL паритет можно следующим образом - на этапе OLL просто посчитать количество ориентированных реберных элементов (нужно помнить что ребро в 4х4х4 состоит из двух кусочков), если ни одного, два или четыре, поздравляю, у вас нет OLL паритета. Решаем кубик точно также как в 3х3х3.

После того как вы собрали желтую шапку последнего слоя, расставляйте угловые элементы, а после реберные. Если остаются только 2 ребра (или угла), значит у вас PLL паритет. Если же случилось, что у вас выпал паритет, на соответствующей странице вы сможете узнать как его (их) решить.

Рисунок 41. Сборка второго слоя

4. Паритеты

Рисунок 42. OLL-паритет. Решения:
Rw U2 x Rw U2 Rw U2 Rw" U2 Lw U2 Rw" U2 Rw U2 Rw" U2 Rw
Rw U2 Rw U2 Rw" U2 Rw U2 Lw" U2 Rw U2 Rw" U2 Rw2 Lw U2 Rw"
Rw U2 Rw U2 Rw" U2 Rw U2 Lw" U2 Rw U2 Rw" U2 x" Rw" U2 Rw"
Rw2 B2 U2 Lw U2 R"w U2 Rw U2 F2 Rw F2 L"w B2 Rw2