首页 > 技术文章 > 四大古典益智玩具(一)------三阶魔方

youzi-xuchongyou 2020-05-24 20:01 原文

背景

  之前春节时在姐家住了一段时间,那时候外甥女就跟说我谁谁爸爸会玩魔方。。。那时早把魔方的玩法忘得一干二净,也懒得去学了。六一儿童节要到了,给她买了魔方、九连环、华容道、孔明锁。前两种高中时玩过,后两种之前没听过,现在先把魔方的玩法学会。

魔方特点简单介绍

  魔方有六个面,以蓝色为前面,则后面为绿色;左边是橙色,右边为红色;上面为黄色,下面为白色。本文思路也是默认按照这个规则来讲述。

  魔方的块:中间的为中心块,共六个;八个角落的为角块;其它的为棱块。

  六个中心块,蓝绿为对立面;橙红为对立面;黄白为对立面,这是恒定不变的。

  中心块的颜色,就是最终这个面的颜色。

  初始状态:

                  

 

 

 

 

 

步骤

只提供思路作为以后的参考,具体操作视频为佳,这种东西不是用文字和几张图片就能把人教会的。

一.使黄色面(上面)形成以黄色为中心块的白色十字架

  具体结果是使得上面中心块为黄色的面,棱块为白色。角块不用管,任意颜色都可。

  

 

 

二.生成真正意义的白色十字架

  转动顶层,使得上面白色棱块另一侧的面颜色与侧面中心块颜色一致。如图所示,白色棱块另一侧颜色为蓝色,我们要转动顶层,使得这个蓝色的面跟前面(中心块为蓝色的面)在同一个面上,也就是让这个蓝色块去寻找最终的蓝色面。

  

 

   这时候我们再旋转前面(中心块为蓝色的面),顺时针/逆时针旋转180度,目的就是将这个白色小块转到下面(白色面),同时我们看到上一步做好的的蓝色面还是在原来的样子,实际上也没有变动。

 

 

   

 

  

  按照上面的步骤,依次将其他三个白色块也旋转过来(要记得要把白色棱块另一面旋转到对应颜色的面!),最终的结果是(底面变为白色十字架,为了拍摄方便放到上面了,然后 蓝色,红色棱块面都到该去的面了,另外没拍到的两侧也是如此):

  

 

 

 三.生成白色面

  上面已经生成白色十字架,现在将所有的白色角块面回归到白色面,,目的也就是先将白色面补全。

  现在我们可以把白色面暂时放在上面,方便操作。

  寻找角面为白色的角块,并且白色角块面不要在白色面的对面(黄色面),如果有的话要想办法让它在图示位置(角块能看到的两侧均可,也就是图示中圈出的白色位置或者与白色临近的蓝色位置):

  

 

 

  现在我们要看一下这个角块除了白色还有蓝色,另外一个棱块面的颜色是什么:

  

 

  我们可以看到,这个角块,除了白色,另外两面是蓝色和橙色。此时,我们要将这个角块夹到蓝色面和橙色面之间,因为这两个角块面最终的归属就是相应颜色的面。当我们把白色角块面挪到上面的时候,这两个角块面自然就到了该去的地方(同色面)。

  

 

 

  现在我们就想办法让白色角块面到上面(白色面)去。位置已经确定好了,思路就是将上图下面这个角块替换掉上面的那个角块。

   让白色角块面正对着我们,然后将靠近我们身体的这个面逆时针旋转90度(后来你会发现,实际就是让上面即将要替换的角块换个位置)

  

 

   

  如上图:1就是那个白色角块面,2就是从上方旋转下来的那个角块,2就是从上方旋转下来的棱块,现在我们将最底层,朝着远离身体的方向逆时针旋转90度,结果就是1跟3相邻了,如下图(此图视角已经将魔方在水平方向逆时针旋转了90度后的):

  

 

   如上图,数字跟上一张图的数字代表的小块是一致的,现在我们右侧面(绿色圈出的面)往远离身体的方向(顺时针)旋转90度,使得1、3翻到上面(白色面)去。结果为:

  

 

  

  同理,我们将其他白色角块面也翻到上面(白色面)去,这一步要注意上面说的角块的白色面的位置,如果不在那个位置上的,要自己想办法把它调到那个位置。最后的结果如下:

  

 

  如上图,我们不仅生成了白色面,并且其他面都形成了"T"字形。另外两个面也是这样,此时,我们已经将这一层处理好了。也就是正规放置时的第三层,现在我们可以把魔方按照正规时放置了,黄色面依然在上面,我们可以看到第三层颜色是一样的了:

  

 

 2020.5.25更新

  四.处理中间层,使其颜色一致

  目前第三层已经处理好了,现在来处理中间层。

  

 

   如上图,我们可以知道,因为顶层肯定都是黄色,所以第二层不可能有黄色色块。比如1,肯定就属于第一层,并且这个棱块最终也会在这个位置,因为两个侧面分别是黄蓝,跟黄面蓝面是一致的。

  再看3,该棱块的两侧分别是蓝色和橙色,但是橙色色块跟红色不对应,所以这个色块的位置是错的,它不该在这个位置。

  最后看下2,该棱块两侧分别是红蓝,没有黄色,说明这个棱块应该在中间层,并且是夹在红色面和蓝色面之间。

  现在我们想办法把2挪到3的位置。

  第一步,如果2不在这个位置,我们就旋转第一层,使得这个棱块移到这个位置(实现垂直方向红色成一条线,或者说侧面要到对应颜色的面,红色棱块到红色面)。

  第二步,我们以蓝色面为前面,靠近我们身体。上面我们说了2应该在3的位置,,被夹在蓝色和红色之间,首先将第一层逆时针旋转90度,为的是让2先远离3:

  

 

  然后以红色面为前面(靠近身体),将最左侧的一层往远离身体方向(逆时针)旋转90度,这时候是白色的块翻转到侧面:

  

 

 

 

 

  然后再将第一层顺时针旋转90度,使2归位:

  

 

 

 

 

 

  最后将最左侧的一层顺时针(朝近身体方向)旋转90度,使白色色块归位。如图,白色位置已经被其它颜色替换掉。最终只有两个白色色块回到底部,剩余的一个先不用管。这时候我们看到范围1里有两个相邻红色块,并且蓝色也相邻,说明这一步成功了,然后我们也会发现下一步范围1的两个色块要来替换掉范围2的两个色块。后面就对这两个红蓝色色块做文章。

     

 

 

 

 

   第三步:

  上图中范围1圈出来的两个红蓝色块我们将它们看作一个整体,视频中的大佬称其为两个“小朋友”,下面的过程就叫做“接小朋友回家”。

  不小心把魔方搞乱了,现在用下面的图讲解,效果一样的:

  

 

   我们先把第一层顺时针旋转90度,让小朋友转到车站,车站要跟目标位在一个面,所以不能逆时针旋转,否则,小朋友就到另一个远离目标位的面了。

   

 

 

  如上图所示,小朋友已经到达车站,下一步我们以蓝色面为前面(靠近身体),将最右侧顺时针旋转90度,使得两个白色块翻上来:

 

   

 

   然后第一层逆时针旋转90度,让小朋友归位:

  

 

   最后白色面往下翻转90度归位,两个小朋友到了该到的位置:

  

   这一步结束后,我们发现一个问题:

  

 

 

   如上图,棱块2的位置是对的,但是面反了,这时候我们就要让上面的黄色块(棱块1)下来,替换棱块2,让棱块2暂时到上面去,变成我们熟悉的情况,再重复上面的步骤“远切回回,接孩子放学”(唯一不同的是两个小朋友颜色不一样的,就当做一样的好了),就可以达到目的,即将2替换到1的位置,然后再再重复上面的步骤“远切回回,接孩子放学”,就达到最终的目的了。

  最终结果就是,中间层和第三层已经解决掉:  

  

 

   五.在新的黄色顶面画十字

  我们看到上面步骤的结果中,顶面的黄色不是十字,而是一个中间点。 这一步里面顶面黄色的排列有四种情况,依次为:一个点,小拐弯,中间一字线,十字线。

  我们以蓝色为前面,靠近身体:

  

 

  将蓝色面顺时针旋转90度,使得三个白色色块旋转到左边。

  

 

  远离身体方向(顺时针)旋转右侧,使得两个白色块旋转上来,多关注下底面白色面的变化:  

  

 

  接下来是把顶层按顺时针方向旋转90度:

  

 

  接下来是还原的过程,先把右下角的两个白色色块还原到底部:

  

 

  然后顶层逆时针旋转90度,使得两个同色的蓝橙色块复原:

  

 

  前面逆时针旋转90度,将上图的三个白色块复原,我们得到了小拐弯:

   

 

  现在我们依然用蓝色作为前面,来处理小拐弯,重复上面步骤(三个白色到左边来,两个白色前面来,左上角同色块顺时针远离身体,前面两个白色块恢复,远离身体的两个色块逆时针回来,三个白色块恢复),得到黄色块一字排列:

  

 

 

   这时我们暂且把红色当做前面,重复前面的步骤,成功得到十字黄色块:

  

 

   六.后面情况有点多,直接看视频好了

  基本操作就是小鱼1和小鱼2

 

 

 总结

  学东西还是要“先死后活”的思路,我们先按照别人给的路子来,等学会了我们再自己慢慢理解、消化。

 

参考网站

  http://www.rubik.com.cn/beginner.htm

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