魔方的玩法 (视频教程+详细图解+3D动画) [原文地址]

分类： 未分类 | 转自 黑武士（1024） | 被432人转藏 | 2009-08-22 10:21:01

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　　魔方玩法技巧的网页有好多了，但是我自己非常想做一个，总觉得自己做的会和别人的不一样，也许会做出一点自己的特色，总之，我觉得只要认真的做一件事，总是会有很好的心得。我从小家里就有一个魔方，可是我从来就没玩出过一面，几个月前，我偶尔看到了一个外国网页，突然一下我才知道玩出六面魔方原来这么简单，我平时也没有时间，主要就是在公车上、地铁上那些时间玩，我发现这是件很不错的事情， 往往你还原完一个魔方一抬头，你会发现一个车箱人的目光都在你的身上：）慢慢我也学会了其他的魔方技巧和魔方解法，更重要的，我认识了很多玩魔方的朋友，我发现许多玩魔方的朋友都是对生活富有激情并且很有意思的人，他们给了我很多的启发，这是我做这个网站最大的收获。

　　另外，我对魔方的道理很感兴趣，计划写出一个程序，给出任意魔方的解法，当然那不是基于这些人类的魔方技巧，据说计算机的解平均20步就可以了(人类的最快的也需要50多步)。希望同样有兴趣的朋友多和我交流，网页下面就可以给我写信。希望大家都能在魔方中找到乐趣，并且更重要的，用一种充满好奇、兴味盎然的方式来生活，去找到生活的乐趣。

　　另外，在学完魔方之后，我推荐每一个热爱生活的朋友去看看这篇演讲，来自苹果电脑的CEO Steve Jobs,他在斯坦福大学2005年毕业典礼上的演讲，最后一句是 Stay Hungry, Stay Foolish，我想你认真读了一定会有所收获的。

　　不用学高级玩法，一个好魔方就可以让你轻松的用入门玩法达到2分钟以下，想买好魔方，到咱小站自己的魔方淘宝店去看看：） NEW！国甲2的视频演示,想亲身试验一下手感？我们北京市内也有了实体店， 北京的朋友可以点这里查看地图。

　　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

　　

　　或者约等于4.3·1019。如果你一秒可以转3下魔方，不计重复，你也需要转4542亿年，才可以转出魔方所有的变化，这个数字是目前估算宇宙年龄的大约30倍。

　　三阶魔方总变化数的道理是这样：六个中心块定好朝向后，就构成了一个坐标系，在这个坐标系里，8个角色块全排列8!，而每个角色块又有3种朝向，所以是8!*38，12个棱色块全排列每个有2种朝向是12!*212，这样相乘就是分子，而分母上3*2*2的意义是，保持其他色块不动，不可以单独改变一个角色块朝向(对应3)，单独改变一个棱色块朝向(对应2)，和单独交换一对棱色块或一对角色块的位置(对应另一个2)。至于为什么，我建议大家自己先想想，我初步写了一些，你可以到这里看看。

　　由此可见，这么多变化用很短时间变回六面同色不是很简单的。不过世界上最快的人7.08秒就可以还原一个魔方（记录创造于2008年7月12日的 捷克公开赛），记录保持者是来自荷兰的Erik Akkersdijk。

　　那些人为什么会这么快呢？因为他能记住好多的魔方算法，或者也有叫魔方公式的，世界上顶尖的选手，据说可以记住600多个算法。我们这里介绍的入门魔方解法，涉及的算法很少而且都很简单， 只要学会，每个人都可以轻松得学会玩魔方的。

　　在开始之前，让我们来看看魔方的基本构造，魔方六面的中心块的相对位置是固定的，这个你拆过魔方就会知道，我敢保证在你照后面的方法开始拧来拧去的时候，很容易就忘记前后左右开始是什么颜色，这样就拧乱了。所以你开始一定要定好一个你喜欢的朝向。在这里我选蓝色做为顶面，绿色为底面，红色前面，橙色后面，白色左面，黄色右面。 当然你可能贴纸贴的就跟我不一样，魔方六面贴纸应该有5*3!=30种贴法吧，为啥呢？因为假如你指定蓝面为顶面，那么底面就应该有5种选择，还剩下4面构成一个环，这个环去除了旋转对称共有3!种贴法，对吧：）我选的如下图。

　　 第一次打开动画会稍慢，后面的动画就会几乎瞬间打开了。

　　关于播放动画的Java Applet：点击上面的按钮会弹出一个窗口，如果你的窗口里只显示一个X，或者完全没有显示，你就需要手动安装一下Java运行时环境了 ：我推荐您使用新浪下载，并用迅雷、快车等工具加速，这样效率最高；您也可以到JAVA官方网站下载，官方网站是在网页上单线程下载通常会较慢 ，但会自动识别Linux等非Windows操作系统。官网Java Runtime Environment（简体中文版）,或者here (English Version),或者这里（繁体中文版）。

　　如果你想要这个java applet的源码可以到这里看看，感谢Werner Randelshofer的卓越工作。这个动画使用起来很简单方便。

　　

　　如果你想改变后面所有动画里六面的颜色，可以在这里设置。

　　好像预备的文字太多了，大家看得很乏味了吧，下面我们开始讲怎样玩魔方吧。

　　在开始之前我跟大家建议一下学习方法，只要记住三点，1.以看图、看动画、看视频为主，我推荐先看一遍视频再看文字教程。2.多自己思考多自己摸索着拧，让自己主导，别依赖教程。3.简单思考，不要把问题复杂化，所有步骤都很简单。如果产生了疑问，再来仔细看教程里的文字说明，这时候带着问题看，看得越细越好。另外就是已经有几十万人照着这个教程成功还原，里面应该没有错误，请信任它。就是这些啦，让我们开始挑战魔方吧：）

　　如果你想结合我们的魔方视频教程学习，你应该先看看视频教程的引言部分。

　　（第一步）在第一面做一个十字，形成如下的样子：(您也可以看看 第一步的视频讲解)

　　

　　

　　

　　注意啊，你对好的十字必须如上图，每个侧面的棱和中心是同色的。做成这步的方法很多，我建议你自由发挥。如果实在有困难，我这里提供一个万全的办法，就是把中间层含有蓝色的棱色块变到底面上去,然后对好侧面颜色，再翻上来。我这里就举一个例子大家就应该明白了,对于左图B位置，只需要下面3步,魔方

　　我说的够清楚了吧。D位置和B位置完全同理，也是把中间层含有蓝色的棱色块变到底面上去,然后对好侧面颜色，再翻上来，而对于A和C位置你可以旋转该面，让其变到B或D位置。如果某个棱色块的蓝色面已经在顶面或底面，相信大家会有办法解决的。 你要记住的是，如果遇到困难，就把蓝色变到底面，在底面上你是可以任意旋转的。

　　照上面说的，你重复做4个棱，应该就可以做好十字啦。

　　这里我给初学者建议一种更清晰快速的方法，蓝色棱变到底面之后 ，可以不急着把它翻上去，可以变成左图这个样子，注意在底面上4个棱可以是任意顺序，这会给你减少很大难度，这里是两个例子，给大家开阔下思路，

　　　　

　　　

　　　

　　最后把他们逐一对好侧面颜色翻上去就行啦。比如:

　　下面我要说说标记。你没准注意到上个表格里的一些奇怪的字母，那些字母的意思很简单，

　　　　

　　F = front face 前面

　　B = back face 后面

　　R = right face 右面

　　

　　L = left face 左面

　　U = up face 上面

　　D = down face 下面

　　以上面的表里的标记为例，F就代表前面顺时针转90°，F'代表前面逆时针转90°，R2代表右面转180°，就这么简单，大家明白了吧。

　　另外，如果你的魔方是有数字的魔方，或者带图形、带图案的魔方，那么你六面中心块就有了朝向的问题，你可以参考这一页在此步对好侧面中心块。

　　（第二步）对好第一面，加上四侧面的T字型，形成：(您也可以看看 第二步的视频讲解)

　　

　　做好这一步其实你只要学会一招就够了。那个蓝色的角色块，转来转去之后就6种位置，

　　

　　对于A位置，只需下面3步，对于C、D、E、F，请先到后面看看怎么把他们变成A或B。

　　注意哦，我们归位的小角块的颜色必须要对应好。比如这里的蓝红黄小角块必须上到红黄角，不能上错哦，否则T字就出不来啦。可能有的朋友已经觉得我像唐僧了，不过确实有的朋友有这个问题的，我还是要说的详细一点。A位置转法如下：魔方

　　如左图，对于顶面对角线做一个镜像，我们将在后面无数次的遇到，所以请大家一定注意这个镜像的意义。

　　重复做4个角，你就会得到

　　

　　这样我们已经打好了地基，简单吧。

　　（第三步）放第二层的棱色块，变成形如 (您也可以看看 第三步的视频讲解)

　　

　　由上一步到这一步的图，大家肯定看出了这步我们要处理的是中间层红白，红黄，橙白，橙黄四个棱色块。这次，你先把魔方翻过来了，蓝面朝下，绿面朝上，再看看以上4个棱色块哪些位于顶面（绿色为中心的面），随便选择一个，我们就从它开始，这里以红白为例，通常，你会碰到两种情况，

　　　　

　　

　　

　　我们要把顶层红白棱色块插入到上图红色箭头所指的位置，你应该把红白所夹的角放在最靠近你的位置（右前），然后一、二种情况非常好识别了，同色的一排分别在前面和右面。

　　对于第一种情况，使用下面的算法，

　　整个算法是URU'R' + U'F'UF，是不是很有规律？我们看，好像后一半U'F'UF正好是 前一半URU'R'的对角线镜像吧，是吧？我们看前四步URU'R'的作用是把左图里我们要的两个小块组合起来，上表中标为红色的第5图显示了组合好的两个色块，而后四步U'F'UF则是把我们组合好的两个小块填进正确的位置。魔方

　　所以，如果你碰见，

　　

　　该怎么办呢？可能好多朋友都看出了，我们的算法应该是上面算法的对角线镜像，因为我们所要做的就是对着对角线照个镜子，因为前半后半互为对角线镜像，所以算法就是前半后半颠倒过来，成为U'F'UF + URU'R'，魔方

　　会有一些情况下，你需要的棱色块不在顶面，而在第二层的错误位置或者朝向，这时咋办？首先，你要先做在顶面上的那些， 可能不听话的棱色块会自己变到顶面上，如果最后他还是不听话，如左图，我们就用上面算法把个无关大局的棱色块搞到该位置，我们要的那个红白棱色块就自然换到顶层了，这稍微有点麻烦，不过对于我们初等解法只能这样先忍忍了，这也可能会激发大家去学高级的解法吧：）

　　同样重复做其他三个棱，第三步就完成了。我们到现在为止一共就学了2个算法吧，所以大家要加油啊。

　　我要换页了，不然这页可能打开就太慢了。

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