魔方(英语:rubik's
cube)是匈牙利建筑学教授和雕塑家厄尔诺•鲁比克于1974年发明的机械益智玩具。根据估计,自发明来,魔方在全世界已经售出了约1亿多只。魔方与中国的华容道、法国的单身贵族(独立钻研棋)同被称谓智力游戏界的三大不可思议。
1974年夏天,鲁比克
成功地设计了这个机械装置,在兴奋之余随意旋转几下小方块,却发现被扭乱了的立方体无法还原。后来他花了几个星期的时间去研究各小方块之间的位置关系才恢复原状。
魔方是由26个小方块组成的。最初的魔方是三阶立方体,26个小方块和一个三维十字连接轴组成。其中包含6个处于面最中心无法移动的块,12个位于棱上的块和8个角块。六个面每个有一种颜色,一般来说,标准的魔方的颜色应该是蓝、白、红、绿、黄和橙色,其中蓝白相对、绿黄相对、红橙相对。
魔方在1980年代最为风靡,至今未衰。面世不久后,很多类似的玩具也纷纷出现,有些出自发明人鲁比克,有些则是出自别人之手。包括4
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4
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2
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和5
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5
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5
版的魔方。
作为魔方的发明人,鲁比克教授拥有匈牙利专利号#170062,却没有申请国际专利。(他认为别人不大愿意生产这种玩具,但实际上克隆产品几乎马上就出现。
魔方,英文名为Rubik's Cube,又叫鲁比克方块,最早是由匈牙利布达佩斯建筑学院厄尔诺·鲁比克教授于1974年发明的。魔方是一项手部极限运动。台湾地区称之为魔术方块,香港地区称之为扭计骰。
魔方(Rubik's Cube)狭义上指三阶魔方。三阶魔方形状通常是正方体,由有弹性的硬塑料制成。竞速玩法是将魔方打乱,然后在最短的时间内复原。截至2018年12月,三阶魔方还原官方世界纪录是由中国的杜宇生于芜湖赛打破的记录,单次347秒。
而从广义上看,魔方可以指各类可以通过转动打乱和复原的几何体。
魔方与华容道、独立钻石棋一起被国外智力专家并称为智力游戏界的三大不可思议,而魔方受欢迎的程度更是智力游戏界的奇迹。
扩展资料:
一、魔方结构:
1、中心块(6个):
中心块与中心轴连接在一起,但可以顺着轴的方向自由的转动。
中心块的表面为正方形,结构略呈长方体,但长方体内侧并非平面,另外中心还有一个圆柱体连接至中心轴。
从侧面看,中心块的内侧会有一个圆弧状的凹槽,组合后,中心块和边块上的凹槽可组成一个圆形。旋转时,边块和角块会沿着凹槽滑动。
2、棱块(12个):
棱块的表面是两个正方形,结构类似一个长方体从立方体的一个边凸出来,这样的结构可以让棱块嵌在两个中心块之间。
长方体表面上的弧度与中心块上的弧度相同,可以沿着滑动。立方体的内侧有缺角,组合后,中心块和棱块上的凹槽可组成一个圆形。旋转时,棱块和角块会沿着凹槽滑动。另外,这个缺角还被用来固定角块。
3、角块(8个):
角块的表面是三个正方形,结构类似一个小立方体从立方体的一个边凸出来,这样的结构可以让角块嵌在三个棱块之间。与棱块相同,小立方体的表面一样有弧度,可以让角块沿着凹槽旋转。
4、中心轴(1个):
用来支撑方块与转动方块所需要的支撑轴。
二、解法技巧:
首先你要定魔方的中心,在6种颜色中选出一种你所喜爱的颜色,然后,给那个有此种颜色的中心方块的平面上4个边缘方块定位和定向,即顶面边缘。
目的是要给属于顶平面的4个边缘位置的方块定位和定向。这4 个顶面边缘方块都是逐一被安放和定向的。
给选出的顶平面上的4 个边角方块定位和定向,即顶面边角。
这一步的目的是,在保持已经安放好的顶面边缘方块的同时,给4 个应属于顶面上边角位置的方块定位和定向。在这一系列转动中,顶面边缘方块将被暂时移动,但都会适当还原的。
给顶平面下面的一层的4 个边缘方块定位和定向,即中层边缘。这一步的目的是要给顶平面下面的4个边缘方块定位和定向。这一步可以被看作是对“中层平面”的开解。旦完成这一步骤,魔方的三分这二就完成了。
给底平面上的4 个边角方块定位和定向,即底面边角。这一步是要给第平面上的4个边角方块定位和定向这是通过先定位后定向来完成的,这次的4个方块不是分别安放,而是作为一组一次同时完成。
给底平面上的4 个边缘方块定位和定向,即底面边缘。看底面边缘的位置:如果没有一个边缘方块方位正确:做如下一组转动,这次只要保持顶面和底面不变就行了转完后看看底面的情况再缺定下一步的转法。
如果只有一个边缘方块方位正确:正确持握魔方使那个位置或方位已经正确的边缘方块处于底前的位置,转完后看看底面的情况再缺定下一步的转法。
有两个正确的边缘方块方位正确:正确方块位置相对:使正确方块位于底前与底后的位置;正确方块位置相邻:使正确方块处于底前与底右的位置。
2016年1月,据外媒报道,德国工业工程师、经济学家艾伯特·贝尔发明了一部机器,只需一秒钟不到便可还原魔方。
这款机器人叫做“Sub1”,相机记录到该机器人解开魔方仅需0887秒,然而这是非正式地“打败”其它机器人,这项纪录尚未获得吉尼斯世界纪录的审核。
据悉,贝尔花费了数百个小时用于设计、制造、编程和调节这款机器人。本月初,美国密苏里州软件工程师杰伊·弗莱特兰和保罗·罗斯在YouTube网站上传一段视频,显示一款超级机器人成功解开魔方仅1047秒。
参考资料:
-魔方
三阶魔方入门教程(层先法) 1、魔方配色方案:上红下橙,前白后黄,左蓝右绿 2、魔方的拿法:分别用左手拇指和中指、无名指轻握魔方,拇指握前面中块,中指和名指握后面中块,不要握太紧,手心要留有空隙。 3、魔方常见公式符号说明: F=front 前面 B=back 后面 L=left 左面 R=right 右面 U=up 上面 D=down 下面 例:R为顺时针转动右面90度,R'为逆时针转动右面90度。 第五步:顶面复原(短线表示顶层角块**所在的位置) 本教程是从网上数十个教程中挑选出来的记忆最少、最顺手的的教程,适合新手学习使用。
其他的魔方公式 :
三阶魔方一共有二十六块,分为三个部分。六个中心块,这是不动的。八只角和十二条棱。 常用的方法一般有三种,分层法,角先法和棱先法。不过我认为还是棱先法比较简单和实用的。 还原棱就是在每一个面上都拼出个十字,拼十字时不是按面来的,而是按层来的。 先还第一层的,也就是在第一面上拼出个十字。这个很简单,不过拼出来的十字一定要正确 也就是十字的那四条棱侧而的颜色一定要跟前后左右中心块的颜色一致。 对了。忘了跟你说方向的定位了。朝上的称为上,右手边的为右,左手边的为左之类的,这 在以后的公式里是能用的上的。 第一面好了之后。现在还原第二层,这也很简单的。公式也就是前+下+前- 前+下-前- 一类的很简单的,还原这后,前后左右四面会出现四个倒着的T。 现在该把魔方倒过来了,也就是把下层变为上层。这时如果够幸运的话,底下的一层也已经好了。 如果没有的话。现在就真的要用上公式了。 拼十字公式 公式1 右-上-前-上+前+右+ 公式2 右-前-上-前+上+右+ 用这两个公式时。用1分拼出两个相对的棱,这时需要有2了。把魔方的上层看作一个时钟 把它的两条已经转到上方的棱看作时针和分针,应该放在六点整的们置上。这样才能用公式2 当用2时会拼出相邻的两条棱,再用公式1时,就要把魔方放在九点整的位置上, 这时拼出的十字位置不一定对。有可能对一个,出有可能对两个。也可能一个也不对,因为上层可以 自由转动。这时就要换公式了。在用公式的时候要把十字放在只有一条棱对的时候。也就是其它三个都不对时 转十字公式 公式1 右-上-右+上-右-上2 公式2 左+上+左-上+左+上2 用公式1会把那三个错们的棱按顺时针挪动一个位置。公式2则为逆 完成之后。六面的十字就已经拼好了,现在要把角复原过来 转角公式 公式1上+右+上-左-上+右-上-左+ 公式2上-左-上+右+上-左+上+右- 用法,用公式1是为了要把左前 左后 右后这三个角按逆时针挪动一个位置,但主要还是要把左后角转到左前 公式2是为了把右前 右后 左后这三个角顺时针挪一下位置。但主要是为了把右后转到右前 用1时会把右后角挪动。如果这时这个角已经复原过了。只要把右手边的旋转一下就行了。用2则会把左后角打乱 处理方法和1的原理一样。 当还原了五只角时。这时剩下的三只角就可以一次转过来了,不过说起来容易做起来难。对于新手来说,还是 再还原一只角吧,这时会出现几种情况,第一种,相邻的两只角 位置不对。把那两只错乱的角放在左前角和左后角 这两个位置,这时你会发现两只角会出现有两只颜色一样的在同一面。应该把那颜色一样的面朝上,你还会发现这各颜色 和左面的颜色是一致的。也就是直接可以翻转到左边。 先用公式1 之后。再后+。再把魔方整体顺时翻转九十度,是整体啊。不是一面。再用公式2。 如果你完成了上述步骤的话。恭喜你。完工了。 第二种情况。剩下相对的两只角,这时只要把两只角转到相邻的位置,就会变成了第一种情况了。 当然了,还会出现一种情况。就是魔方的两只对角,不是一个面的,是对整个魔方来说的。处理方法和上面的一样。
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魔方在中国台湾称为魔术方块,在中国香港特区称为扭计骰,在国外称为Rubik's Cube(鲁比克方块)。由匈牙利建筑学教授暨雕塑家厄尔诺·鲁比克于1974年发明的机械益智玩具,最初的名称叫Magic Cube,1980年Ideal Toys公司于贩售此玩具,并将名称改为Rubik's Cube。
您问答是如何还原魔术方块吧,魔方复原就是指将打乱顺序的魔方回复成原来的样子的这一过程,一般7步即可完成复原。魔方有很多种复原方法,比如“层先”“角先”“棱先”等,在魔方中有很多的专用符号,+_顺转90°;-or`:逆转90°;2:转动180°;括号后的2:重复转一遍括号中的内容。L=左面;R=右面;B=后面;F=前面;U=上面;D=底面,只有记住这些符号,才能利用公式,还原魔方。具体还原步骤如下:
第一步:取一个面画十字,并保证十字所对应的四个侧面中心色块与十字一致,对好四个角,倒立使之呈倒T字型。
第二步:使同色角块归位。
第三步:在项层画十字,用到一个公式:T3:右-上-前-上+前+右+T3:R-U-F-U+F+R+。
第四步:使顶层棱边归位,弄好一个角后,转动顶层,把另外一个角转到使用公式的位置,然后在R'D'RD。不要翻转魔方使另一个角到达使用公式的位置。
第五步:使顶层棱块归位,先把它调到对齐中心色,不一定一次就可以成功的,所以可能还需要用公式换一下位置,换位置的公式很容易,这个公式是将左和前的棱相互交换RUR'URU'U'R'很好,你的十字已经四面对齐了中心,接下来就是换角就可以了。
第六步:使顶层的角块归位,顶层四个角颜色一样之后,用公式就可以把顶层变成同意颜色。Ri就是右边面逆时针转九十度同理,两遍或者四遍之后就可以把一个角变好,接着把相邻的一个没变好色的角转到面前,按这个公式,以此类推。
第七步:使顶层对应角块归位,先使用(Ri-DiR-D)2或4把一个顶层角块儿归位,然后此时底层是乱的,没关系,转动顶层,魔方整体不能动,只转动顶层,把另一个没归位的角块儿转到可以使用公式的位置,然后再次(Ri-Di-R-D)2或4,这样两个角块儿归位后,底层也会自动复原。
3.完成第二层後,尽量将第三层之顶部成”+”形将。(如图)
当”「”形出现时,顶层应转到出现”」”在左上角。
根据第二步,不管第三层顶面出现什麼形状,要按以下方法去重复转动,直至出现”+”。
右逆,上逆,前逆,上顺,前顺,右顺。
当”+”出现,再进行第四步。
4.把顶面四角的方块转到正确位置
根据上述三个步骤可使顶面出现”+”形状,尽量使四角的方块颜色与毗邻三面颜色一致。然而,颜色不一定处在所需位置,如发生一方块处於正确位置(颜色可能不是这种情况),如第三步的最後所述,这一角可用作参照点,根据箭头所示方向连用如下方法(1)或(2)改变其他三个角。
(1)移动 I 到 II, II 到 III 和 III 到 I
前顺,后逆,上逆,后顺,上顺;前逆,上逆,后逆,上顺,后顺。
(2)移动 I 到 III, II 到 I 和 III 到 II
右逆,左顺,上顺,左逆,上逆;右顺,上顺,左顺,上逆,左逆。
注:如四角的方块在上述第三步和第四步中到达正确位置,可进行第五步。如果只有两个方块到达正确位置,就需要调整。(可能不只一次)可运用上述方法(1)或(2)直至四角的方块到达正位置。
5.把四块方块的颜色转到正方向
为达到此目的,可根据以下两种方法之一进行。这次,把正确颜色的方块作为参照点,转动在各自位置的其它三个方块至出现正确颜色。
1)
180° 180° 后逆,上逆,后顺,上逆;后逆,上顺顺,后顺,上顺顺。
(2)
180° 180° 右顺,上顺,右逆,上顺;右顺,上顺顺,右逆,上顺顺。
注:如有;两个或三个方块处於正确位置和颜色,必须重新调整以令一个处於正确位置。(留下其中之一於正角位置即可)然後根据第四(2)步所示方法转动其它方块。再根据第四(1)步所示转动。最後根据第五(1)或第五(2)步所示步骤进行。
要根据上述步骤进行,必须使魔术方块出现图例所示的形态。
6.完成魔术方块上的六个面
当完成上述第五步後,魔术方块可能出现以下两种不同的情况:
(1)第三层上只有四边中心的一个方块处於正确位置而其它三个则在错误位置。
(2)四边顶层的中心方块全在错误位置。
如上述(1)情况发生,应该以基面作为参照点(如图),根据以下步骤转动。
如上述(2)情况发生,应以任一面或一边作参照,根据以下步骤转动。然後(1)所示情况可能出现,然後再转以至结束游戏。
180°
180° 右逆,上逆,右顺,上逆,右逆,上顺顺,右顺,上顺;右顺,上顺,右逆,上顺,右顺,上顺顺,右逆,上逆。
第一步:我们先确定一下这个立体几何体各个面的叫法:把魔方放在桌面上,面向你的叫做前面;贴着桌子的叫底面;向天的叫顶面;在顶面或底面上作一个同颜色的十字,叫做顶面或底面十字。在运作过程中,底面永远是底面,不能更改。每一个面都有一个中心粒(四周不靠边),四个中粒(只有两个沔),四个角粒。先做底面十字:比如说,绿色为底,先把位于中心的绿色中心粒找到,再把四个绿色中粒找到,把这五个色块都旋到一个面上;整成一个绿色的十字,使绿色+红色的色块刚好位于红色中心粒和绿色中心粒之间。底面的十字就完成了! 第二步,做腰带。也就是做中间的一层。这时候地面的角粒还没有搞好。在顶层和中层寻找相应的中粒,然后:将适当的中粒放在腰带正确的位置。听起来有点悬,做起来并不难,比如说,蓝和绿两个中心粒夹着一个不适当的中粒A,把A旋到顶层,旋转顶层把蓝绿中粒转到A的位置(程序叫replace),还原底面十字:一个中粒就搞定了。如此类推,把整个中层都搞定。 第三步,做底层四角。还原魔方,就是把正确的粒子换到正确的位置而又不损坏已经正确的粒子。 第四步,做好底层四角,要做好两个定位:第一,底层角位的需要:例如:黄蓝白;第二,寻找定位符合要求的粒子,最后,把占地儿的角粒推向顶层,换之,再把换好了的角粒转回底层。这一步比较难,往往会发现已经搞好的腰带又被破坏了:你自己想一下,如何保持腰带的完整? 第五步,你已经发现了,腰带必然被破坏,但是,每一次只会破坏一个腰带。因此,你可以在整腰带时,留一个缺口。就是说,反复破坏特定的一个位置,就可以保持其它三个腰带位置的完整。 现在,请你检查一下,现在的情况是:底面完整、底边完整、腰带剩一个缺口。上面已经完成了基础步骤,是比较发挥你自己的想象力和灵活思维的阶段,下面的,就是严格按口诀来办的了。 第六步,腰带补缺口诀。我们来检查一下,现在的情况是:最下面的一层,无论是整个朝下的一面,边上的一圈颜色都对齐了。很漂亮!中间的一层,除了一个角以外,也都整好了。 首先,我们要确定应该放在这个缺口那块材料在哪里?有几种状态?要么在上层,要么就在哪里可是颜色反了,还有一个可能是已经都对好了。 我们现在的任务是在整好这个缺口的同时,为顶层的角位调整做好准备。 上述的三种情况,其实都可以转归为一种状态,就是在上层的状态。其他两种,你按下面的口诀做一次,就变成在上层的状态。 我们先确定一下,位于顶层的填充粒有两个面,一面向上,一面向侧。 好,我们旋转顶层,把填充粒的侧面颜色对准相同颜色的侧面中心粒。 我们来决定填充粒左右两边的角粒的亲疏。只有一种颜色相同叫做疏,两种颜色相同叫做亲。例如,白红绿和白红黄是亲,白红绿和白黄蓝是疏。 我们看见缺口在左或在右边,无论缺口在那一边都一样,我们会发现和缺口有关的两面:有腰带中粒的一面B(正面)和没有中粒的一面C。 判定为亲: 旋转顶层90度使对应中粒远离缺口; 旋转C把缺口下面的角粒A推至顶层; 旋转顶层把角粒A横移(左向右;右向左); 旋转C还原底层; 旋转上层把角粒A转回腰带缺口上方; 旋转B把底层的角粒缺口移至顶层; 旋转顶层对齐底面颜色; 还原底层。 判定为疏: 旋转顶层90度使对应中粒远离缺口; 旋转C把缺口下面的角粒A推至顶层; 旋转顶层把角粒A推至远离自己; 旋转C还原底层; 旋转上层把角粒A推至远离自己; 旋转B把底层的角粒缺口移至顶层; 旋转顶层对齐底面颜色; 还原底层。 第七步,面十字口诀 先确定面向你自己的面为B,向右的一面为C。 C转逆90度;顶转逆90度,B转逆90度;顶转顺90度,B转顺90度,C转顺90度。有时候需反复多次。必须确定顶层的各个顶粒都在相应的位置上,就是说,红蓝黄角粒对应着红蓝黄的中心粒,反复进行可达。 第八步,顶角原地旋转 如果已经搞好顶层十字,而且角粒位置已经对好,就可以开始这一步了。 注意:每一次四个角粒只有三个原地旋转,自己摸摸规律。 C转顺90度,顶转顺90度,C转逆90度,顶转顺90度,C转顺90度,顶转180度还原底层。 C转逆90度,顶转逆90度,C转顺90度,顶转逆90度,C转逆90度,顶转180度还原底层。 这两套口诀各有适应症。 第九步,顶面中粒调整 完成啦! 现在粗略看一下,好像已经完成了。但是,顶层的中粒往往还没有搞好。把第八步的两套口诀结合起来,可以影响顶层中粒的摆放位置,自己试一下就行了。