魔方構(gòu)成和技巧
魔方與中國人發(fā)明的“華容道”,法國人發(fā)明的“獨(dú)立鉆石”一塊被稱為智力游戲界的三大不可思議。而魔方受歡迎的程度更是智力游戲界的奇跡。那么下面一起來看看學(xué)習(xí)啦小編為大家精心推薦的魔方構(gòu)成和技巧,希望能夠?qū)δ兴鶐椭?/p>
魔方構(gòu)成和技巧
中心塊(6個(gè)):
中心塊與中心軸連接在一起,但可以順著軸的方向自由的轉(zhuǎn)動(dòng)。
中心塊的表面為正方形,結(jié)構(gòu)略呈長(zhǎng)方體,但長(zhǎng)方體內(nèi)側(cè)并非平面,另外中心還有一個(gè)圓柱體連接至中心軸。
從側(cè)面看,中心塊的內(nèi)側(cè)會(huì)有一個(gè)圓弧狀的凹槽,組合后,中心塊和邊塊上的凹槽可組成一個(gè)圓形。旋轉(zhuǎn)時(shí),邊塊和角塊會(huì)沿著凹槽滑動(dòng)。
棱塊(12個(gè)):
棱塊的表面是兩個(gè)正方形,結(jié)構(gòu)類似一個(gè)長(zhǎng)方體從立方體的一個(gè)邊凸出來,這樣的結(jié)構(gòu)可以讓棱塊嵌在兩個(gè)中心塊之間。
長(zhǎng)方體表面上的弧度與中心塊上的弧度相同,可以沿著滑動(dòng)。立方體的內(nèi)側(cè)有缺角,組合后,中心塊和棱塊上的凹槽可組成一個(gè)圓形。旋轉(zhuǎn)時(shí),棱塊和角塊會(huì)沿著凹槽滑動(dòng)。另外,這個(gè)缺角還被用來固定角塊。
角塊(8個(gè)):
角塊的表面是三個(gè)正方形,結(jié)構(gòu)類似一個(gè)小立方體從立方體的一個(gè)邊凸出來,這樣的結(jié)構(gòu)可以讓角塊嵌在三個(gè)棱塊之間。與棱塊相同,小立方體的表面一樣有弧度,可以讓角塊沿著凹槽旋轉(zhuǎn)。
普通魔方
二階魔方
二階魔方的英文官方名字叫做Pocket Rubik's Cube或Mini Cube,中文直譯叫做“口袋魔方”。它每個(gè)邊有兩個(gè)方塊,官方版本之一魔方邊長(zhǎng)為40毫米,另外一個(gè)由東賢開發(fā)的軸型二階魔方則為50毫米。二階魔方的總變化數(shù)為 3,674,160 或者大約 3.67×10^6。二階魔方(Pocket Cube)又稱口袋魔方、迷你魔方、小魔方、冰塊魔方,為2×2×2的立方體結(jié)構(gòu)。本身只有8個(gè)角塊,沒有其他結(jié)構(gòu)的方塊。結(jié)構(gòu)與三階魔方相近, 因?yàn)槠錄]有中心塊,所以可用假想中心法和復(fù)原三階魔方的公式進(jìn)行復(fù)原。
三階魔方
三階魔方的英文官方名字叫做Rubik's Cube,也就是用魯比克教授的名字命名的,是當(dāng)前最普遍的魔方種類。它每個(gè)邊有三個(gè)方塊,官方版本魔方邊長(zhǎng)為57毫米,三階魔方的總變化數(shù)是(8!x3^8x12!x2^12)/(2x2x3)=43,252,003,274,489,856,000或者約等于4.3x10^19.三階魔方由一個(gè)連接著六個(gè)中心塊的中心軸以及8個(gè)角塊,12個(gè)棱塊構(gòu)成,當(dāng)它們連接在一起的時(shí)候會(huì)形成一個(gè)整體,并且任何一面都可水平轉(zhuǎn)動(dòng)而不影響到其他方塊。三階魔方是生活中最常見的,而在2011年03月出現(xiàn)了新型三階-面包三階,打破了三階魔方立方體的常規(guī)設(shè)計(jì)。
四階魔方
四階魔方的英文官方名字叫做Rubik's Revenge,直譯過來是“魔方的復(fù)仇”。相對(duì)于三階來說就要復(fù)雜的多,它的構(gòu)成分為兩類,一類中心是一個(gè)球體,每個(gè)外圍的小塊連接著中心球的滑軌,在運(yùn)動(dòng)時(shí)候會(huì)沿著用力方向在滑軌上滑動(dòng)。第二類是以軸為核心的四階魔方,其實(shí)這類四階魔方就是隱藏中層的五階魔方,內(nèi)部的小零件即為五階的側(cè)心塊和中棱塊,中軸上有防止鎖死的突起裝置。作為競(jìng)速運(yùn)動(dòng)來說第二種構(gòu)成的四階魔方運(yùn)動(dòng)速度快,不易在高速轉(zhuǎn)動(dòng)中卡住。4階魔方的官方版本大概邊長(zhǎng)為67毫米,Mefferts版本為60毫米。四階魔方被認(rèn)為是2-5階魔方中最不好復(fù)原的,雖然5階魔方的變化種類比4階多,但是4階魔方的中心塊并不固定,也就不能用一般的方法進(jìn)行復(fù)原。四階魔方共有7,401,196,841,564,901,869,874,093,974,498,574,336,000,000,000種變化。
五階魔方
五階魔方的英文名字叫做Professor's Cube,直譯過來是“專家(玩)的魔方”,世界上總共有三種結(jié)構(gòu)的五階魔方,即中國臺(tái)灣東賢的M5,匈牙利魯比克的R5,希臘Olimpic的V5。每發(fā)明一種新的高階魔方都要經(jīng)過很長(zhǎng)時(shí)間,因?yàn)椴粌H要考慮到項(xiàng)目的可行性,還要考慮如果將魔方作出來后能不能穩(wěn)定的用于轉(zhuǎn)動(dòng)。正是由于這個(gè)原因,五階魔方是官方公布的最高階魔方,其結(jié)構(gòu)也不是一般的愛好者可以想象出來的。
五階魔方的難度較高,五階魔方,五階魔方總共有8個(gè)角塊、72個(gè)邊塊(兩種類型)和54個(gè)中心塊(48塊可以移動(dòng),6塊固定)。五階魔方的中心塊為3×3結(jié)構(gòu),所以其每種顏色都有4塊中心塊是等價(jià)的,即中心塊的變化狀態(tài)為(24!(4!6))2種。其24個(gè)外側(cè)邊塊的位置不能隨意移動(dòng),所以總共有24!種變幻狀態(tài)。12個(gè)中心邊塊中有11個(gè)可以互換位置,所以總共有12!/2×211種變化狀態(tài)。五階魔方的總變化狀態(tài)數(shù)為282,870,942,277,741,856,536,180,333,107,150,328,293,127,731,985,672,134,721,536,000,000,000,000,000種。
六階魔方
六階魔方是由希臘的Olimpic方塊公司出產(chǎn),角塊比中心塊略大,棱塊略呈長(zhǎng)方形。方塊本身評(píng)價(jià)不太好,常見的評(píng)價(jià)為容易POP(飛棱):指在復(fù)原中魔方的某些組成部分從魔方上面脫離的情況,如
魔方果是出現(xiàn)于比賽中,則作為無效的復(fù)原過程。為防止鎖死,方塊內(nèi)部設(shè)置click裝置,但同時(shí)也對(duì)手感造成嚴(yán)重影響,轉(zhuǎn)起來一卡一卡的。魔友通常對(duì)其進(jìn)行一系列打磨改造,可大大減少頓挫感,并減少很多pop的機(jī)會(huì)。
七階魔方
七階魔方由希臘Olimpic方塊公司出產(chǎn)。同時(shí)兼?zhèn)淞?a href='http://m.athomedrugdetox.com/hobby/shoucang/' target='_blank'>收藏,鑒賞及實(shí)用價(jià)值,方塊本身為圓弧型或正方體。
我國“圣手”生產(chǎn)了方形的七階,分為兩種規(guī)格,大方七直徑7.75cm,小方七(玲瓏七階)直徑6.9cm,更大程度的滿足了不同選手對(duì)魔方的需求。
八~十七階(未經(jīng)官方認(rèn)可)
13階魔方(7)八階魔方為“魔方吧”的魔友“大煙頭”自制(R結(jié)構(gòu)的四階和藍(lán)藍(lán)的七階改成的八階)八階雖然比九階要低一階,但其結(jié)果比九階更復(fù)雜制作。
現(xiàn)今國產(chǎn)魔方牌子“圣手”研制出了八階魔方,但是因?yàn)榻Y(jié)構(gòu)原因,所以魔方的角塊和棱塊都和中心塊的大小不一樣。而且整個(gè)魔方外觀上是正方體。
希臘V-Cube也推出了八階魔方。
九階魔方是汕頭永駿公司出品的,魔方尺寸:7.5*7.5*7.5(cm),材質(zhì):ABS環(huán)保工程塑料、pvc貼紙,產(chǎn)品重量:約510克。
十階魔方同由圣手魔方量產(chǎn),同八階外觀也是一個(gè)正方體。重量大小和十一階差不多。
智勝11階第一批108個(gè)正式上市,尺寸:約11.7cm,重1000克左右。防POP能力不錯(cuò),不易散架;中心軸使用高級(jí)的尼龍材料; 容錯(cuò)度是在小方格偏差一格,做L’R’動(dòng)作可以通過。
十二階魔方為魔友“Leslie Le”自制,發(fā)布于TP等國外論壇,沒有在國內(nèi)論壇發(fā)布,因而有不少魔友并不知道,且制作人本身并沒顯示出要出名的意思,較為低調(diào),各位可以在網(wǎng)絡(luò)視頻找到12階相關(guān)內(nèi)容。
十三階魔方,尚未上市。永駿魔方已發(fā)布了消息。
世界最高階實(shí)體魔方,十七階魔方,作者是Oskar和Claus,是世界上可以轉(zhuǎn)動(dòng)的最高階魔方。
更高階
其他更高階的魔方,從量產(chǎn)上來分析,當(dāng)前還是不存在的。但是民間卻有非常熱心、狂熱的發(fā)燒友會(huì)自己來制造,也可能造出來。當(dāng)前出現(xiàn)于網(wǎng)絡(luò)上,經(jīng)視頻檢驗(yàn)得,最高階的魔方是十七階的魔方,在視頻中可看到是可以全方位正常旋轉(zhuǎn)的,可謂驚人。隨著魔友力量的壯大,更多更高階的魔方可以有機(jī)會(huì)和大家見面。
異型魔方
異型魔方相對(duì)原始魔方的變化較大,但是原理基本上相同。初玩的愛好者通常會(huì)被它們怪異的外型唬住。
變種魔方
這類魔方保持了原始魔方的外表,但是做出了種種限制,讓愛好者不能順利的按照普通方法完成復(fù)原。這一類型的魔方的數(shù)量極多,在這里只列出常見幾種有特點(diǎn)的魔方。
鏡面魔方
叫做“Rubik Cube Mirror”,是三階魔方的衍生與變形。特色在于外型不對(duì)稱與鏡面涂布,打亂后可以變換形狀。特點(diǎn)在于每個(gè)棱塊和角塊大小都不一樣。仔細(xì)研究一下,會(huì)玩正常三階的,基本上能還原。拿來當(dāng)桌面小玩意是不錯(cuò)。
Square 1
Square One又叫做Square 1或者SQ1,是由Karel Hrsel和 Vojtech Kopsky在1992年共同發(fā)明的。它的難度主要在于上下兩個(gè)地面的方塊被切割成了可以轉(zhuǎn)動(dòng)30度和60度的小塊,從而可以產(chǎn)生不同于原始方方正正模樣的狀態(tài)。一般來說,如果能在SQ1的兩種經(jīng)典型之間任意轉(zhuǎn)換,就證明已經(jīng)掌握了SQ1的復(fù)原。
Square 1魔方分為三層。頂層和底層都有風(fēng)箏塊和三角塊,它們也被稱為角塊和邊塊。整個(gè)魔方總共有8個(gè)角塊和8個(gè)邊塊。相對(duì)于層的中間來講,角塊為60度,邊塊寬度為30度。
此外除SQ1外還有SSQ1等系列衍生類魔方。
Pyraminx
Pyraminx又名金字塔魔方,由德國科學(xué)家麥菲特Uwe Meffert 教授于1970年發(fā)明出世界第一個(gè)魔術(shù)方塊,原本是他用於研究金字塔能量的模型(1970熱門研究“金字塔能”蘋果放置模型中央一年仍能保持新鮮狀態(tài)),在研究過程中,意外的發(fā)明出魔術(shù)金字塔。該魔方的形狀為正四面體,總共有四個(gè)面及四根軸。Pyraminx為4軸1階,方塊中所有的切角皆為60度。也有其他種類的高階金字塔魔方(當(dāng)然也不叫Pyraminx了)。
Skewb Cube
Skewb Cube(斜轉(zhuǎn)魔方)簡(jiǎn)稱Skewb,其意思為“斜轉(zhuǎn)的魔方”,由Mefferts公司推出,它和Pyraminx一樣也是四軸,不過不同的是它繼承了立方體的結(jié)構(gòu),一個(gè)面塊被一個(gè)內(nèi)接正方形割成四個(gè)全等的等腰直角三角形和一個(gè)正方形,共五部分。四個(gè)角叫做角塊,中間的小正方形叫做面塊。在轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)沿著正方形的其中一邊來轉(zhuǎn)動(dòng),轉(zhuǎn)動(dòng)一格是120度。
Skewb于2014年1月1日被加入WCA比賽項(xiàng)目。
捆綁魔方
捆綁魔方保持原有魔方的狀態(tài),但是做出了一些限制,比如把相鄰的兩個(gè)方塊做成一個(gè),這樣就無法使用原來可以的移動(dòng)方法進(jìn)行復(fù)原了。
五魔方
Megaminx
十二面體魔方 (五魔方),是一種十二面體魔方,它總共有五十個(gè)可以移動(dòng)的塊。它是由一些魔方愛好者和研究者同時(shí)發(fā)明的。Uwe Meffert最終取得了五魔方的發(fā)明權(quán)和制作權(quán),并且在他的魔方網(wǎng)站Mefferts進(jìn)行銷售。
Megaminx Crystal
深切五魔,在五魔的原有基礎(chǔ)是上將“切線”加深了,其實(shí)復(fù)原難度相對(duì)五魔方而言并沒有增加,但是方法與五魔方不同,
魔球
名稱為Magic Ball,為球形,但是基本上是2階的結(jié)構(gòu)。
連體魔方
連體魔方是將很多個(gè)一般魔方連接起來,因此在這其中有些限制,像是2x2x2x10。
空心魔方
是由三階魔方衍生出來的一種魔方。是把中心架去掉(即沒有六個(gè)中心塊)其結(jié)構(gòu):棱塊有三層,轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)上下隨棱塊轉(zhuǎn)動(dòng),中心不動(dòng)。因此玩家不能看中心塊來判斷哪個(gè)塊是不是這個(gè)面的。
魔板
英文名稱為 Magic,板型結(jié)構(gòu),兩面結(jié)構(gòu),玩法是固定步驟,將正面圖案翻轉(zhuǎn)弄亂從而復(fù)原背面圖案,主要測(cè)試的是玩家的手速,2012年的世界紀(jì)錄已經(jīng)達(dá)到了0.8秒以內(nèi)了。魔板種類繁多,常見的有2x2的四板,2x4的八板,翻轉(zhuǎn)后可以變換成3x3缺一格的背面。
魔板于2013年1月1日被移除出WCA比賽項(xiàng)目。
魔表
魔表魔方名稱為 Clock,圓型結(jié)構(gòu),現(xiàn)已絕版,網(wǎng)上能買到的不是國外的二手貨就是國內(nèi)的山寨產(chǎn)品。魔表是一個(gè)兩面都需要進(jìn)行復(fù)原的“魔方”,每個(gè)面上面有九個(gè)鐘表盤。魔表有四個(gè)齒輪控制表針的轉(zhuǎn)動(dòng)。每面都有四個(gè)按鈕,在兩面上形成此進(jìn)彼出的關(guān)系。按鈕的狀態(tài)影響到相應(yīng)的齒輪的轉(zhuǎn)動(dòng)。
魔表的玩法是將打亂的表盤在兩面上都?xì)w為12點(diǎn)位置。
魯比克360
“魯比克360”是3個(gè)相互包裹的透明塑料球,從里到外分出3層不同空間。球內(nèi)裝有6個(gè)帶顏色的小球。外觀看起來像是掛滿亮珠子的大玻璃球。這個(gè)新玩意兒的游戲規(guī)則很簡(jiǎn)單,玩起來卻非常困難:玩家需晃動(dòng)大球,使里面的小球穿過僅有兩個(gè)孔的中層,從最內(nèi)層進(jìn)入到最外層的空位上。按照魯比克自己的說法,相比于玩魔方,玩“魯比克360”減少了一些智力思考的時(shí)間,更多的是在考驗(yàn)玩家動(dòng)手的靈活性和果斷性,“我知道在魔方發(fā)明以后很多高手自創(chuàng)了一些口訣,這無疑是揭開魔方之謎的有效手段,很多人現(xiàn)今甚至還在比誰的口訣更為簡(jiǎn)潔,相信,‘魯比克360’會(huì)更讓人喜歡,因?yàn)椴皇敲總€(gè)人都能真正理解這個(gè)新玩意兒的意義,越是解不開,越是讓人心癢癢”。
齒輪魔方
齒輪魔方為烏爾·麥菲特于2012年制造出名,三階魔方其兩側(cè)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)會(huì)帶動(dòng)中間齒輪轉(zhuǎn)動(dòng),分三階和二階。
二階魔方只能轉(zhuǎn)動(dòng)棱角,無法進(jìn)行像三階一樣的直面旋轉(zhuǎn)。