Быстрая сборка кубика Рубика
Возможно, многие из читателей задавались вопросом, как людям удаётся собирать кубик Рубика 3×3 за 7 секунд. Если даже предположить, что рекордсмену сильно повезло, то таблица мирового рейтинга по среднему из пяти результатов уже не оставляет сомнений: если больше 80 человек в среднем укладываются в 12 секунд, очевидно они что-то знают. В этом кратком обзоре я постараюсь приоткрыть секреты скоростной сборки. Сразу оговорюсь, что после прочтения этой статьи вы не станете чемпионами: здесь приведены только основные моменты и ссылки на более подробную информацию. Кроме того, даже после изучения метода полностью вам потребуются долгие тренировки для достижения хороших результатов. Зато вы получите неплохое представление о том, как это делается, и при желании будете знать, куда двигаться дальше. Я думаю, при достаточной усидчивости после нескольких месяцев тренировок многие смогут достичь среднего результата в районе 30 секунд.
Я буду ссылаться в основном на SpeedSolving Wiki и на Badmephisto. Итак, поехали.
Метод CFOP
Наиболее популярным методом скоростной сборки кубика является метод CFOP, он же метод Джессики Фридрих, которая его доработала и популяризовала, хотя свой вклад внесли и другие люди. Если всё делать правильно, в среднем кубик удаётся собрать за 56 ходов (увы не за двадцать). Существуют и другие методы, с помощью которых можно получить неплохие результаты: Petrus, ZZ, Roux и т. д. Они менее популярны и ради краткости мы ограничимся рассмотрением метода CFOP.
CFOP — это название четырёх стадий сборки: Cross, F2L, OLL, PLL: 
- Cross — сборка креста, четырёх рёберных кубиков на нижней грани;
- F2L (First two layers) — сборка двух слоёв — нижнего и среднего;
- OLL (Orient the last layer) — правильная ориентация кубиков верхнего слоя;
- PLL (Permute the last layer) — расстановка кубиков верхнего слоя.
Рассмотрим эти стадии более подробно.
Cross — крест
Цель стадии — правильно разместить четыре рёберных кубика на одной из граней. С этим справится любой, кто умеет собирать кубик хоть как-то, однако собрать крест за несколько секунд не так тривиально. По правилам соревнований перед сборкой вам даётся 15 секунд на изучение комбинации (inspecting), за которые как минимум надо найти эти четыре рёберных кубика, а хорошо бы и составить в голове полную последовательность ходов. Доказано, что для сборки креста на заранее выбранной грани всегда требуется не больше восьми поворотов (поворот на 180° считается за один), причём восемь крайне редко, да и семь нечасто (среднее чуть меньше шести). На практике, чтобы быстро научиться находить оптимальную последовательность, требуется немало тренироваться.
Выбирать грань для сборки креста можно по-разному. Наиболее популярный способ — всегда собирать его на одной и той же грани (часто — на белой). Тогда вы на всех стадиях сборки точно знаете относительное расположение цветов, что облегчает процесс. Некоторые люди собирают первой ту грань, которую легче всего собрать. В среднем это экономит один поворот, однако вам постоянно приходится перестраиваться на другое расположение цветов. Используется также компромиссный вариант — собирать одну из двух противоположных граней (скажем, либо белую, либо жёлтую), тогда набор цветов боковых граней не меняется.
Основная хитрость сборки креста в том, что его надо собирать относительно. К примеру, если вы собираете крест на белой грани и бело-синий рёберный кубик уже на ней стоит белым цветом к белому центру, то вам не так важно, совмещена ли синяя сторона этого кубика с синей гранью. Достаточно поставить бело-зелёный кубик на противоположной стороне, а бело-красный и бело-оранжевый слева и справа. В процессе сборки вы можете крутить белую грань как угодно, а в конце одним движением сразу совместите все боковые центры с кубиками креста. Важно лишь помнить точный порядок цветов на кубике: если смотреть на белую грань, то по часовой стрелке идут синий, красный, зелёный, оранжевый (сзади — жёлтый).
Профессионалы собирают крест на нижней грани. Новичкам это кажется трудно, так как почти не видно, что ты собираешь, однако это даёт большое преимущество при переходе к следующему этапу: вам не надо тратить время на переворачивание кубика, и вы в процессе сборки креста можете заметить расстановку кубиков, нужных для сборки F2L и наметить план дальнейшей сборки.
Некоторые продвинутые хитрости сборки креста описаны в этом видео.
F2L — первые два слоя
Пожалуй, наиболее длинная стадия, цель которой — собрать полностью два слоя: слой с крестом и промежуточный слой. По сути дела вам нужно расставить на места восемь кубиков: четыре угловых нижнего слоя и четыре рёберных боковых в среднем слое. В отличие от методов сборки для начинающих пара (столбик) из углового и рёберного кубика собирается сразу же (то есть надо собрать четыре таких пары). В зависимости от первоначальной расстановки кубиков пары вам нужно применить тот или иной алгоритм (последовательность поворотов). Всего таких алгоритмов больше 40, можно их просто вызубрить, однако почти все они выводятся интуитивно. Есть два простейших случая, когда пара собирается в три движения:
Ещё два случая зеркальны к этим. Все остальные нужно свести к одному из этих четырёх. На это нужно максимум 8 ходов, то есть всего потребуется не больше 11 ходов на столбик. Возможно, вы найдёте не самый оптимальный способ, однако если сперва научитесь интуитивно собирать любую комбинацию хоть как-то, отдельные случаи потом можно посмотреть в шпаргалках.
Основная сложность этапа в том, чтобы быстро находить парные кубики. Они могут находиться в 16 различных местах: 8 мест в последнем слое и 8 в столбиках. Столбики просматривать сложнее, а чем меньше столбиков у вас собрано, тем больше шансов, что в несобранных находятся нужные вам кубики. Если вы при сборке креста не обращали внимания на кубики для F2L, при переходе к этому этапу вы можете потерять много времени просто на поиск. Также не всегда разумно начинать с первой найденной пары: возможно, она собирается длинным алгоритмом, а если начать с другой, то в процессе первая перестроится в более удачную комбинацию.
OLL — ориентация последнего слоя
На этом этапе кубики последнего слоя ориентируются так, чтобы последняя (в нашем случае — жёлтая) грань оказалась собранной. При этом неважно, что кубики по сути не стоят на своих местах: этим мы займёмся на последнем этапе.
Существует 57 различных исходных ситуаций, для каждой из которых есть свой алгоритм сборки, от 6 и где-то до 14 ходов. Необходимо не только выучить все эти алгоритмы, но и быстро идентифицировать, какой из них необходимо применить на данный момент. Вот пример одного из OLL:
Слева на картинке изображена исходная ситуация с точностью до поворота (предполагается, что мы собираем жёлтую грань). Чтобы применить эту OLL, должны совпасть расположения жёлтых квадратиков не только на верхней грани, но и на боковых (квадратики остальных цветов игнорируем). Не всегда требуется сличать кубик со схемой полностью, надо лишь сличить достаточно квадратиков, чтобы отличить от остальных комбинаций. Справа приведено два алгоритма (кому-то удобнее делать один, кому-то другой) в стандартной нотации, внизу номер OLL и вероятность его выпадения. Почти все выпадают с вероятностью 1/54, некоторые с 1/108 и две с вероятностью 1/216 (включая счастливую комбинацию, когда OLL собралась сама).
Начинающим заучивать 57 комбинаций может показаться пыткой, поэтому придуман упрощённый, но более медленный вариант — 2-look OLL. В этом случае OLL разбивается на два этапа, сперва собирается крест, а затем углы. Тут надо заучить лишь 10 алгоритмов (3 для креста, 7 для углов). Набравшись опыта в 2-look OLL, можно неспеша взяться за изучение полного набора. При этом 2-look в любом случае пригодятся: во-первых, они все есть в полном наборе (скажем, если крест собрался сам, то полные OLL совпадают с 2-look OLL для углов), а во-вторых, если вам попался ещё незнакомый OLL, вы можете вернуться к 2-look.
Шпаргалки по OLL (включая 2-look) есть тут или тут, обучающее видео для 2-look OLL вот.
PLL — перестановка последнего слоя
Заключительный этап сборки состоит в том, чтобы расставить кубики последнего слоя на нужные места. Подход примерно аналогичный предыдущему этапу, но комбинаций и алгоритмов здесь меньше, всего 21 (13, если считать зеркальные и обратные за одну). С другой стороны их несколько сложнее опознавать, так как здесь надо учитывать разные цвета, причём цвета на схеме могут не совпадать с вашими цветами (с точностью до циклической перестановки):
Стрелками обозначены кубики, которые переставляет данный PLL. Вероятности большинства комбинаций — 1/18, изредка 1/36 и 1/72 (включая счастливый случай, когда ничего делать не надо).
Опять же предлагается упрощённый вариант — 2-look PLL, когда сперва расставляются углы (две комбинации), а потом центры (четыре комбинации), их довольно легко выучить.
Шпаргалки по PLL (включая 2-look) есть тут или тут, обучающее видео для 2-look PLL тут.
Кубик и смазка
Даже изучив в совершенстве приведённый метод, вы не достигнете хороших результатов с плохим кубиком. Грани кубика должны легко вращаться толчком одного пальца, при этом он не должен быть слишком разболтан. Слои должны висеть на пружинках так, чтобы не до конца повёрнутый один слой не мешал продолжать вращение в другом направлении (в разумных пределах, конечно). У правильного кубика центральные квадратики можно вытащить и подкрутить болты, что находятся под ними. В обычных магазинах сложно найти хороший кубик, рекомендуют заказывать по интернету, например, тут.
Для достижения наилучших результатов кубик необходимо смазывать. Иногда смазка идёт в комплекте с кубиком, либо покупается отдельно. Подходит силиконовая смазка, которую можно купить в автомагазинах.
Вращения кубика
Вращение всего кубика в руках (а не отдельных граней) отнимает существенное время, поэтому при сборке его стараются как можно сильнее избегать. Скажем, на этапе F2L порой проще собирать столбик в дальнем от себя углу, не видя его, чем поворачивать кубик этим столбиком к себе. На этапе OLL, чтобы повернуть кубик так, как в схеме алгоритма, достаточно покрутить верхний слой, а не крутить весь кубик целиком — это быстрее (положение верхнего слоя относительно нижних на этом этапе не важно).
Look ahead — заглядывание вперёд
После завершения очередного этапа вы должны без паузы переходить к следующему. Пока вы на автомате выполняете очередной алгоритм, у вас голова свободна. Используйте это время, чтобы найти кубики, важные для следующего этапа, и понять, какой из алгоритмов вам придётся использовать дальше.
Fingertricks
Также ключ к значительному ускорению сборки — это fingertricks, умелое использование всех пальцев для вращения. Некоторые частоиспользуемые комбинации выполняются молниеносно, 5 поворотов в секунду и выше, если правильно использовать пальцы. Обратите внимание: не всегда более короткий алгоритм делать быстрее; может оказаться. что придётся делать неудобные повороты. У BadMephisto несколько видеозаписей посвящено fingertricks, например, тут рассказывается про F2L.
Источник
Как собрать кубик Рубика 3х3
Схема сборки кубика Рубика для начинающих. Инструкция состоит из 7 этапов. Длительность урока: 45 минут.
Сборка кубика Рубика – популярное упражнение, которое развивает логику и внимательность. В этой инструкции мы рассмотрим поэтапную сборку, состоящую из 7 основных шагов. Сборка рассчитана на 45 минут. Описанные в данном руководстве действия являются наиболее понятным и распространенным алгоритмом.
Этапы на рисунке выше
Итак, в данном руководстве рассмотрены 7 шагов, в которых работа над сборкой ведется по слоям.
1.Крест на первом слое.
2.Расстановка углов первого слоя (слой собран).
3.Ребра среднего слоя (слой собран).
4.Крест третьего слоя.
5.Ребра третьего слоя.
6.Расстановка углов третьего слоя.
7.Правильный разворот углов третьего слоя (слой собран, кубик собран).
Внимание!
В процессе сборки вы можете столкнуться с некоторыми трудностями. Если на одном из этапов вы зашли в тупик, постарайтесь внимательно проверить свои действия на предыдущих шагах. Также обратите внимание на свой кубик – он мог быть разобран и неправильно собран, что может послужить причиной неудачи в процессе работы. Избежать проблемы можно наверняка, предварительно разобрав кубик и собрав его по цветам.
Шаг 0. Подготовительный этап. Основные понятия.
Познакомьтесь с основными элементами кубика Рубика размером 3 на 3. Знание названий составляющих поможет вам с легкостью разобраться в инструкции, нам нужно знать, из чего кубик состоит, как вращается, и как называются его элементы. Итак, Элементы кубика Рубика:
Центры кубика — всего их 6, как и граней. Положение центров всегда остается постоянным, изменить его относительно других центров невозможно.
Ребра кубика — это элементы (12 штук), содержащие 2 цвета, расположенные вокруг центров.
Углы кубика(8 штук) – элементы, содержащие три цвета.
Каркас – это скелет кубика, он представляет собой крестовину, на которой закреплены центры.
Грани кубика Рубика — 9 элементов, которые можно вращать одновременно, имеющие свои обозначения.
U (от UP)
верхняя грань
аналогично:
D (от Down)
нижняя грань.
L (от Left)
левая грань — 9 элементов кубика, расположенные слева.
F (от Front)
фронтальная грань — 9 элементов кубика, расположенные спереди.
R (от Right)
правая грань — 9 элементов кубика, расположенные справа.
Обозначение поворотов
Повороты граней осуществляются на 90 градусов и обозначаются по названию грани, которую нужно повернуть.
L — поворот левой грани на 90 по часовой стрелке.
R — поворот правой грани.
U — поворот верхней грани на 90 по часовой стрелке.
D — поворот нижней грани.
F — поворот фронтальной грани на 90 по часовой стрелке.
‘ — штрих обозначает, что поворот направлен против часовой стрелки.
Совет: 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.
Тренируемся! Давайте попробуем действовать по формулам. Выполните одну из самых популярных и используемых комбинаций, «четверку».
Найдите Угол с цветами красный-синий-желтый. Возьмите кубик так, чтобы этот угол был справа вверху. Обратите внимание на центр кубика, который обращен к вам (у нас он желтый)
R’ D’ R D
сделайте эту комбинацию и посмотрите на результат. Наш угол опустился вниз. Желтый (в нашем случае) центр по прежнему смотрит на нас — так и держите далее
R’ D’ R D
сделайте еще раз эту комбинацию и снова посмотрите на результат. Наш угол прыгнул вверх, но теперь он перекрутился другими цветами
Вывод: угол скачет вверх-вниз и поворачивается разными цветами. Если сделать комбинацию еще 4 раза мы придем к первоначальной ситуации. Попробуйте!
Сборка первого слоя за 2 этапа: крест + углы
Шаг 1: Нужно собрать желтый крест на верхней грани — Рис 1.
Внимание! Не просто желтый крест вверху, а правильное расположение ребер с учетом других центров кубика.
Начнем с Желто-Синего ребра. Для начала найдем его. Кубик держим синим к себе, желтым к верху.
Первый шаг — опустить ребро вниз, чтобы оно оказалось на нижней грани. В нашем случае сделать R.
Второй шаг — совместить ребро, которое теперь находится внизу, с синим центром кубика. Выполняем D’.
Третий шаг — поднять ребро на свое место. Для этого нужно сделать F2. Теперь наше ребро на своем месте, но..
Возможная ситуация: ребро расположено «наоборот», для того, чтобы развернуть его, делаем F U’ R U.
Поворачиваем кубик следующим (красным) центром к себе и собираем Желто-Красное ребро. Все аналогично. Затем Желто-Зеленое и Желто-Оранжевое.
Вы собрали несколько ребер, а следующее стоит так, что опустив его, мы нарушим верх. Комбинация: R’ D’ R — это то же самое, просто с возвратом правой грани на свое место.
Шаг 2: расставить углы на верхнем слое по своим местам — Рис 9.
Результат, которого нужно достичь на этом этапе. Все углы и ребра верхней грани стоят на своих местах.
L — Left
Начнем с Желто-Красно-Синего угла. Держим желтый центр вверху и ищем его. Первый вариант — Рис. 10 — наш угол находится внизу.
F — Front
Второй вариант — наш угол находится вверху. Возьмем кубик так, чтобы угол смотрел на нас и был справа. Опускаем угол вниз уже известной комбинацией R’ D’ R D
R — Right
Подкрутим низ так, чтобы искомый угол стал под своим местом, как на рис. Затем делаем R’ D’ R D от 1 до 5 раз, пока угол не станет на свое место правильно. Далее — следующий угол.
Итак, стратегия второго этапа: опустить нужный элемент вниз, подкрутить низ так, чтобы элемент стал под свое место, поднять элемент вверх на свое место одной из формул.
Шаг 3: сборка среднего слоя кубика Рубика. Ставим 4 ребра на свои места в среднем слое.
Результат 3 этапа. Нам нужно разместить всего 4 ребра по своим местам.
Перевернем кубик. Теперь собранная желтая грань внизу, а вверху — белый центр. Так будем держать до конца сборки.
Найдите ребро без белого цвета, к примеру, зелено-оранжевое. Покрутите грань, пока одна из наклеек не встанет к своему центру (зеленый к зеленому).
Если зеленая грань не совмещается с зеленым центром, совместите оранжевый цвет. Т.е. у нас 2 варианта.
U’ L’ U L
U F U’ F’
Выполните эти формулы (ребро переместится вниз и влево).
U R U’ R’
U’ F’ U F
Ребро прыгает вниз и вправо — на свое место.
Оранжевым держим к себе
Типичная ситуация — искомое ребро уже стоит на своем месте, но неправильно повернуто. Тогда делаем формулу Рис 17 или 18 — и «выбиваем» ребро со своего места.
Наше ребро выскочит наверх и вы уже сможете все сделать так, чтобы поставить его на свое место правильно.
Стратегия этого этапа: ищем нужное ребро, поворотами верха правильно его позиционируем, одной из формул ставим ребро на свое место. Делаем этот алгоритм для всех 4-х ребер. Внимание! При сборке второго слоя первый слой (нижний) сохраняется собранным!
Шаг 4: Собираем «неправильный» белый крест на последнем слое.
F R U R’ U’ F’ — 1, 2 или 3 раза. Если обратить внимание на крест вверху кубика (крест — это 5 наклеек, кроме угловых, как на рис 24.), то белые наклейки в этом кресте образуют одну из 4-х ситуаций. Наша цель — достичь ситуации на Рис 24, собрать «белый крест». Переход от предыдущей ситуации к следующей делается ОДИНАКОВОЙ формулой. F R U R’ U’ F’. Внимание, кубик держите так, как на рисунке. Например, если у вас Рис 22, то угол из белых наклеек должен смотреть от вас и влево. На Рис 23 белая линия должна быть горизонтальной.
Что делать!? Я собрал 2 слоя, но на третьем слое у меня не получается ни одна из ситуаций рис 21-24. Такого на нормальном кубике быть не должно. Это означает, что ваш кубик разбирали на части механическим способом, а назад собрали неправильно. Разберите куб на детали, соберите его правильно и начинайте заново.
Шаг 5. Делаем «правильный» белый крест.
Результат, которого нужно достичь на данном шаге. Верхние ребра совпадают по цветам с центрами.
Вращаем верхний слой, чтобы какие-либо ДВА ребра совпали по цветам с центрами из среднего слоя. Может получиться одна из двух ситуаций.
На свои места становятся два противолежащих ребра (у нас бело-синее и бело-зеленое), два остальных нужно поменять местами. Комбинация приведет вас к Рис 28.
R U R’ U R U2 R’
Два собраных ребра, стоят под углом* (у нас бело-синее и бело-оранжевое), два остальных нужно поменять местами комбинацией, при этом кубик держим, чтобы угол* смотрел от вас и вправо.
R U R’ U R U2 R’ U
Шаг 6. Расставляем углы верхнего слоя по своим местам. Не собраны у нас только 4 угловых элемента на верхней грани. Рассмотрите кубик, возможно один из центров уже стоит на своем месте, как на рис 30 или все углы стоят не на своих местах, как на рис 27. Не важно, как повернуты углы, важно только их расположение.
U R U’ L’ U R’ U’ L
Сделайте эту комбинацию, и один из кубиков обязательно станет на свое место, т.е. вы придете к ситуации на Рис 30.
На своем месте стоит один угол. Остальные нужно поменять местами, переместив каждый из них против часовой стрелки, как на Рис 31 или по часовой, как на Рис 32.
Вариант 1. Три несобранные ребра перемещаются против часовой стрелки и становятся на свои места. Собранным углом держим к себе и справа, как на рисунке.
U R U’ L’ U R’ U’ L
Вариант 2. Три несобранные ребра перемещаются по часовой стрелке и становятся на свои места. Собранным углом держим к себе и слева, как на рисунке.
U’ L’ U R U’ L U R’
Частый вопрос на этом этапе: ФОРМУЛА НЕПРАВИЛЬНАЯ!
Этой схеме уже много лет, все тысячу раз проверено, все схемы и формулы рабочие, гарантируем! Будьте внимательны перед выполнением формулы, читайте под формулой, каким цветом нужно держать к себе кубик. Внимательно отнеситесь к предыдущим советам.
Шаг 7. Финальный! Разворачиваем углы правильными цветами. Все углы у нас стоят по местам, нужно только развернуть их. Это очень просто — поможет нам одна короткая формула. Да, та самая «четверка» R’ D’ R D. На этом шаге важна только лишь внимательность, а также нужно правильно держать кубик.
R’ D’ R D
Начнем с Красно-Сине-Белого. Держим кубик так, чтобы этот угол смотрел на вас и был справа. Делаем «четверку» 2 или 4 раза, пока угол не развернется.
U
Красно-Сине-Белый развернулся. Но кубик «разрушился» — не паникуйте, так и должно быть. Поверните верх — теперь перед вами следующий угол. Внимание. Сам кубик все время держим красным центром к себе, белым — вверх.
R’ D’ R D
Перед вами следующий Бело-Сине-Оранжевый угол. Опять разворачиваем его «четверкой». Если так получилось, что следующий угол уже правильно собран, тогда просто поверните верх ЕЩЕ РАЗ и собирайте следующий угол.
Когда вы развернете все 4 угла правильными цветами, произойдет маленькое чудо — остальные элементы кубика станут на свои места! Не спешите, держите куб правильно, доворачивайте формулу до конца.
Мои поздравления! Вы собрали кубик Рубика!
Вы молодец, у вас получилось собрать кубик Рубика 3х3.
Поделитесь пожалуйста фотографией вашего собранного кубика в комментариях ниже!)
Источник
