魔方公式图解教程

魔方新手教程蠡县实验中学（图1）2目录前言...........................................................................3第一节认识魔方.............................................................4第二节魔方第一步.........................................................8第三节魔方第二步.......................................................14第四节魔方第四步.......................................................17第五节魔方第四步.......................................................19第六节魔方第五步.......................................................26第七节魔方的历史和知识...........................................293前言魔方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，因此它的英文名便称为Rubik'sCube。他发现26个同样大小的小立方块围绕着同一个中心块转动，在他随手将魔方转了几下后，想将魔术方块复原是一件很困难的事，不久后Rubik为自己的发明申请了专利，随后也就风靡了全球。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4×4×4，2×2×2和5×5×5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了）。魔方别看只有26个小方块，变化可真是不少，魔方总的变化数为：我们常见的魔方是3x3x3的三阶魔方，英文名Rubik'scube。是一个正6面体，有6种颜色，由26块组成，有8个角块；12个棱块；6个中心块（和中心轴支架相连）见下图：4第一节认识魔方学习魔方首先就要搞清它的以上结构，知道角块只能和角块换位，棱块只能和棱块换位，中心块不能移动。魔方的标准色：国际魔方标准色为：上黄下白前红后橙左蓝右绿注：（这里以白色为底面，因为以后的教程都将以白色为底面，为了方便教学，请都统一以白色为准）。图25前面——F后面——B左面——L右面——R上面——U下面——D一个字母代表顺时针转90°，字母加'表示逆时针转90°，加“2”表示转180°。如：F——前面顺时针旋转90°U’——上面逆时针旋转90°R2——右面旋转180°认识公式：（图3）（图4）公式说明：实际上就是以上下左右前后的英文的单词的头一个大写字母表示6（图5）（图6）7（图7）（图8）8第二节魔方第一步完成一层步骤一、首先要做的是区分一层和一面：很多初学者对于“一面”与“一层”缺乏清楚的认识，所以在这里特别解释一下：所谓一层,就是在完成一面(如图2的白色面)的基础上,白色面的四条边,每条边的侧面只有一种颜色,图(2).如图（1）中心块是蓝色，则它所在面的角和棱全都是蓝色，是图(2)的反方向图（3）和（4）则是仅仅是一面的状态,而不是一层!，图（1）图（2）图（3）图（4）注：图（2）和（4）分别是图（1）和（3）的底面状态想完成魔方，基础是最重要的，就像建筑一样，魔方也如此，基础是最重要的。由于上文提到过中心块的固定性，这一性质，在魔方上实质起着定位的作用，简单的说就是中心块的颜色就代表它所在的面的颜色。9步骤二、十字（就是快速法中的CROSS）第一种情况如图所示：公式为R2：第二种情况如图所示：（白色下面颜色为橙色，为方便观察，特意翻出颜色）橙白块要移到上右的位置，现在橙白块在目标位置的下面。但其橙色片没有和橙色的中心块贴在一起。为此们先做D’F’即把橙色粘在一起，接着R还原到顶层,，F是把蓝白橙还原到正确的位置(上面的F’使蓝白块向左移了九十度)。→（橙色下面颜色为白色，为方便观察，特意翻出颜色）10公式为D’F’RF图解：当然，架十字不只只有上面两种情况，现我们在分析下其它的一些情况吧！如下图：橙白块的位置己对好，但颜色反了，我就先做R2化成第二种情况，然后用还原第二种情况的公式即可！上面两种情况都为前右的块要移到上后的位置。我们先做R’D’移到前下的位置，再做R“把11橙白还原上去”，接着做D2移到后下的位置。上面两种情况分别化为上面第一种和第二种情况。其对称情况亦是按类似上面的思想来还原！如果刚开始时橙白块也还没对好，直接做R’D移到后下位置即可！步骤三、第一层角依然把十字放在顶层，还原角块时，我们首先在底层找有没有我们要还原的角，没有的话再到顶层去找！基本的两种情况为：公式：D’R’DR公式：R’D’R图解：公式：D’R’DR12公式：R’D’R这两种比较简单，试着转就能明白其中的原理了。注意到没有?要还原的角块都在底层而且目标色（也就是白色）都是可见的，然而还可能会出现下面这种情况：咦！白色呢？原来在底面！这种情况我们称之为不可见，在还原时我们要做的就是令它的白色可见，同时它要位于底层！先做R’角处于后下右的位置，而且白色是可见的，然后做D或D2移到后下左或前下左，接着要再做R把白橙还原回去！再把那角移到前下右就是上面第二种情况了！13最后还有两种情况，就是角块的位置已经对好，但颜色没对好，如下图：我们仍然要把上面的块移到底层并且要保持白色是可见的，然后令其归位。左图情况的做法是：先做R’DR化成第一种情况，然后用第一种情况的公式。右图情况的做法是：先做R’D’RD化成第二种情况即可！最终效果第二图为背面效果：14第三节魔方第二步完成第二层搞定好第一层了！接着我们就要开始还原第二层了，首先我们把魔方倒过来，也就是把做好的第一层放到底层，如左图：好了，我们可以开始还原第二层，第二层找块时首先在顶层找有哪些块是可还原的。由于白的对面是黄色，所以在顶层见到没有黄色的棱块均是要还原到第二层的。第二层比较容易，来来去去也就三种情况，由于有两种是互为对称，其实也就只有两种情况而已。如下图：y’RURURU'R'U'R'U’R'U'R'U'R'URURU助记口诀（1）五顺五逆（2）五逆五顺图解：（1）五顺五逆y’RURURU'R'U'R'U’15（2）五逆五顺R'U'R'U'R'URURU小贴士：上面两个公式互为对称，都是10步，最后一步没有实际意义，只是加入令口诀更加容易记住而已，可以不做第10步！16还有的情况就是位置正确但颜色没对好，或者已经在第二层但位置不对。如下两图：这类情况要怎么办呢？我们先从顶层随便找个块“还原”到前右的位置（不论是不是含有黄色的棱块，都可以！），那蓝红块自然会移到顶层（被替换出来了），接着适当转顶层就会出现和步骤二开头介绍的两种情况之一最终效果第二图为另三面效果17第四节魔方第四步顶层十字OLL注：OLL就是要把顶层颜色统一，即顶面为黄色。这里以黑色代替从现在开始的图片都是从顶面向下看的俯视图。黑线代表顶层的颜色。注意魔方一定要按照图的样子摆好！图的下面则是魔方的前面，也就是你面对的面，图的正面则是魔方的顶面。（如图7）完成了第二层，接下来是在顶层架“十”字，先不管角块的颜色到底如何，只关注棱块，而且只看顶面的颜色（即黄色），最多做两次‘相似’公式就可以在顶层架好十字。公式1：FRUR’U’F’公式2：fRUR’U’f’图解：公式1：FRUR’U’F’助记口诀：左右上顺右上左逆（图7）18公式2：fRUR’U’f’助记口诀：左右上顺右上左逆注：上公式可以发现公式1与公式2只有前后的F和f大小写之分，所以记一个公式就可以我们最终的目的是使得顶面变成这样，如果你的魔方顶面已经是这样了，那这一步就可以直接跳过，不过不是每次都会这样幸运的，公式还是需要背的。下面就是顶层三种状态和拧法。状态1目标状态状态2目标状态19状态3状态2目标状态第五节魔方第四步顶层颜色归位鉴于初学者都不喜欢背公式，所以这里只使用一个公式，当然如果想快速还原魔方的话，可以增加公式的数量，但就还原来说，用这一个足够了。^_^顶层翻角颜色的公式：R’U2RUR’UR助记：右逆上顺顺，右顺上逆，右逆上顺（再）右顺图解：顶层拧完十字以后共有7种情况，下面就是顶层角颜色的7种情况和拧法。第一种：20这种情况做一次公式就可以变成第二种：这种做一次公式：先后；再U2变成后；再做一次公式：21就会成功了……！第三种：――的使用公式：——变为――再使用公式：－―成功…………！第四种：―使用公式：先22―再U’――使用公式－再U2――使用公式―成功……！23第五种：―使用公式：先+U――使用公式+U2――使用公式24―成功……第六种：――使用公式+U―――使用公式――成功……！第七种：25―使用公式：――使用公式+U2――使用公式―成功……！26第六节魔方第五步全部还原魔方PLL步骤1、还原角位置最后还原的状态一定可以找到一个或者多个颜色和位置都对的角，如果四个都对了的话，这部分可以略掉.首先找到只有一个正确的角块（有两个正确的话，做U或者U’可以变成a或者b），则一定会出现a或b图，这里只介绍a的公式。公式：x'R2U2RDR'U2RD'Rx图解：U此公式效果为下图所示左下角块（标住为红色）不动，其他三个角块[标住为绿色）逆时针顺序互换一次位置27一共三种情况，分别是：abc情况a直接做一次公式就可以调整好角的位置，情况b需要做两次，如果遇到情况c就随便挑选一个方向拧一次公式，然后就会是情况a或者b了。完成后效果如下图（1）、（2）所示：（1）（2）步骤2、还原棱位置：最后一步，调换棱块位置，右面的图也是俯视图.注：公式里面的括号（）是帮助记忆公式的，没有特殊意义公式：(RU'R)(URUR)(U'R'U’R2)图解：28（）（两层两层）（）A需要重复两遍公式B公式+U'+公式公式+U+公式如果遇到这两种情况就随便挑选一个侧面当作前(???)（注：顶面还是不可以变的，这里的顶面是黄色），做一次公式，然后就会出现A或者B的情况了…到这你已经会还原魔方了……^_^……！～～～29第七节魔方的历史和知识一、魔方的历史鲁比克·艾尔内是匈牙利的建筑学和雕塑学教授，为了帮助学生们认识空间立方体的组成和结构，所以他自己动手做出了第一个魔方的雏形来，其灵感是来自于多瑙河中的沙砾。1974年，鲁比克教授发明了第一个魔方（当时称作MagicCube），并在1975年获得匈牙利专利号，但没有申请国际专利。第一批魔方于1977年在布达佩斯的玩具店贩售。与Nichols的魔方不同，鲁比克教授的零件是像卡榫一般互相咬合在一起，不容易因为外力而分开，而且可以以任何材质制作。1979年九月，IdealToys公司将魔方带至全世界，并于1980年在伦敦、巴黎和美国的国际玩具博览会亮相。展出之后，IdealToys公司将魔方的名称改为Rubik'sCube，1980年五月，第一批魔方在匈牙利出口。当初厄尔诺·鲁比克(ErnRubik)教授发明魔方，仅是作为一种帮助学生增强空间思维能力的教学工具。要使那些小方块可以随意转动而不散开，不仅是个机械难题，这牵涉到木制的轴心，座和榫头等。直到魔方在手时，他将魔方转了几下后，才发现如何把混乱的颜色方块复原竟是个有趣而且困难的问题。鲁比克就决心大量生产这种玩具。魔方发明后不久就风靡世界，人们发现这个小方块组成的玩意实在是奥妙无穷。二、魔方的种类二阶魔方：二阶魔方的英文官方名字叫做PocketRubik'sCube或MiniCube，中文直译叫做“口袋魔方”。它每个边有两个方块，官方版本之一魔方边长为40毫米，另外一个由东贤开发的轴型二阶魔方则为50毫米。二阶魔方的总变化数为3,674,160或者大约3