魔方知识普及.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,玩魔方的孩子不学坏,玩魔方的孩子不学坏,魔方知识普及讲座,1.,魔方的起源与发展,2.,魔方的种类及三阶魔方的各种玩法,3.,魔方运动在中国发展突破,4.,魔方世界纪录,5.,普通三阶魔方的复原（简介）,6.,魔方与世博会,7.,近期魔方相关新闻,8.,魔方鉴赏,一、魔方的起源与发展,1,、,起源,魔方，,Rubik,s Cube,又叫魔术方块，也称鲁比克方块。是匈牙利布达佩斯建筑学院厄尔诺,鲁比克教授在,1974,年发明的。魔方是由富于弹性的硬塑料制成的,6,面正方体，它与中国人发明的,“,华容道,”,，法国人发明的,“,独立钻石,”,一块被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。,当初他发明魔方，仅仅是作为一种帮助学生增强空间思维能力的教学工具。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。鲁毕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。,魔方广为大家喜爱是在,80,年代。从,1980,年到,1982,年总共售出了将近,200,万只魔方。,1981,年，一个来自英国的小男孩，帕特里克,波塞特写了一本名叫,你也能够复原魔方,的书，总共售出了将近,150,万本。由于魔方的巨大商机，鲁比克教授和他的合伙人一同开发了二阶和四阶魔方，这两个产品同样取得了成功。,二阶,四阶,魔方总的变化数约等于,4.3*10,19,三阶魔方总变化数的道理是这样：六个中心块定好朝向后，我们就不可以翻转魔方了，而他们也正好构成了一个坐标系，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!*3,8,，,12,个棱色块全排列每个有,2,种朝向是,12!*2,12,，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，改变一个棱色块朝向，和单独交换一对棱色块或一对角色块的位置。,2,、发展（事件）,1980,年,1,月，,Victor Toth,以,55,秒的成绩赢得了先锋魔方挑战赛。,1980,年,7,月，,MIT,麻省理工魔方爱好者俱乐部成立。,1981,年,12,月，英国魔方锦标赛,1982,年,3,月，第一届也是唯一的一届加拿大魔方锦标赛举行,1982,年,6,月，第一届世界魔方锦标赛,1982,年,11,月，第二届全美魔方锦标赛,2003,年,8,月，第二届世界魔方锦标赛,2007,年,10,月，第四届世界魔方锦标赛,是继,1982,年,6,月，在匈牙利首都布达佩斯举行的第一届鲁比克魔方世界锦标赛后的第四次锦标赛。来自,32,个国家的,278,名选手参加了这次为期,3,天的比赛。选手们根据不同形式的规定完成比赛，其中包括蒙眼和单手操作。这次比赛匈牙利选手为,50,名、美国,39,名、日本,22,名，奖金,2,万欧元。立陶宛、印度尼西亚和墨西哥等国也派选手来参加了比赛。匈牙利,14,岁选手古迪马伽什在比赛中获得蒙眼以及四阶魔方第一名。本次锦标赛的三阶最好成绩为,10,秒,88,，与世界纪录还相差约,1,秒。,2009,年,9,月，第五届世界魔方锦标赛,这次的世界魔方锦标赛共吸引了来自多个国家和地区的名选手前来参加，其中最小的选手只有岁。根据使用魔方的不同，比赛被分为三阶和四阶等多个类别。最后，一位年仅岁的日本选手赢得了四阶组的冠军，成绩为秒。,二、魔方的种类及三阶魔方的玩法,自鲁比克,1974,年申报了三阶魔方专利后，魔方就很快风靡世界，让老鲁也成了一个大富翁，此后各种各样千奇百怪的魔方，就如雨后春笋般地冒了出来。不过魔方的分类一直没有的都完美的解决。,1,、魔方的种类,主要有分类方法：一种是按形状来分类、一 种是按结构来分类。,按形状来分：,、正四面体、正六面体、正八面体,、正十二面体、菱形十二面体,6,、十四面体,7,、二十面体,8,、球形体,9,、柱形体,正四面体一阶魔方,打乱状态,正八面体魔方,其打乱状态,正十二面体魔方代表,正二十面体魔方代表,魔方种类展示,按结构分,、两极类,、四轴类,、六轴类,、八轴类,、十二轴类,6,、多轴类与混合轴类魔方是由多个旋转面组成的，每个旋转面都是以一个中心点来转的，与中心点垂直就是所谓的轴。所有的轴又相交于一点称核心，也就是魔方的内核块了。大烟头（资深魔友）觉得按结构分类更科学一点，因为它们的结构相似，解法相通。,另外按旋转过程中有些魔方的形状会不断变化，由此可分为两类：,1,、传统类：是指旋转过程中魔方的外观形状保持不变，如常见的二阶、三阶、四阶等六面体魔方。,2,、形变类：旋转过程中魔方的形状会不断变化，如常见的,SQ1,魔方、二阶金字塔魔方、二阶卡通魔方等。,三阶魔方的各种玩法,1,、,普通玩法,这类玩法适合拿魔方当作放松和娱乐的爱好者。他们通常仅仅满足于复原一个魔方，不会追求更高的标准。,45,岁的英国建筑工人格雷厄姆,帕克就花费了,26,年还原一个魔方。,2,、竞速玩法,竞速玩法竞速玩法出现的具体的时间已经难以考证。当爱好者们已经能够熟练复原魔方的时候，就开始追求最快的复原。,竞速玩法有几个要点：,1,、复原的方法要非常简便。目前竞速玩法的的方法很多，比如,CFOP,、桥式法、,CFCE,等。现在主流的方法是,CFOP,。,2,、需要一只好的魔方加润滑剂。,3,、需要灵巧的手法和快速的观察。,单拧,即单手转动魔方进行复原，对手指的灵活程度要求很高。因为没有另外一只手的帮助，魔方难以保持平衡，尤其是在高速转动的过程中。其复原方法仍为,CFOP,，但它又有自己的公式体系。目前世界纪录为,Lee Seung-Woon,创造的,14.34,秒。,盲拧,盲拧可以说是每个魔方玩家的梦想。盲拧的定义就是不用眼睛观看魔方（可以记忆），进行复原的过程。计时是从第一眼看到魔方开始的，也就是说记忆魔方的时间也算在总时间内。这种玩法对一个人的记忆力和空间想象力有极大的考验。目前盲拧世界纪录为,30.94,秒，由庄海燕保持。,脚拧,虽然听起来有些不可思议，但是却是有人用脚来复原魔方。世界纪录为,Chang Jee-Hoon,创造的,36.94,秒,花式拧法,尽管有些人不喜欢竞速或者最少步骤还原的玩法，而钟情于创造美丽的图案。事实上这也是相当有难度的，因为要预测每一块的移动并不是很简单。,六面回字公式,UD FB L RUD,四色回字公式,B2 L R B L2 B F D UB F R2 FL R,对称棋盘公式,L2 R2 F2 B2 U2 D2,循环棋盘公式,D2 F2 UB2 F2 L2 R2 D RB F DU L R D2,U2 FU2,六面十字公式,B2 FL2 R2 D2 B2 F2 L2 R2 U2 F,四面十字公式,D F2 R2 F2 DU R2 F2 R2 U,双色十字公式,UD FB L RUD L2 R2 F2 B2 U2 D2,三色十字公式,B FL2 R2 U D,最少步骤还原,这是最为艰难的玩法，在这种玩法或者比赛中，不能转动魔方，只能用眼睛观察魔方的状态，然后思考出最少的步骤来解决魔方。虽然还没有人能证明出魔方的最大打乱状态（即需要用最多步骤还原的状态）是什么，但是普遍认为经过,50,步无规则的打乱，,3,阶魔方就能达到最大状态，此情况下恢复原状需要,22,步。目前的世界纪录是,22,步还原。,三、魔方在中国的发展与突破,19,世纪,80,年代，魔方风靡世界，魔方在中国也风靡一时。当时人们仅把它当作一种儿童益智玩具。之后魔方的火热也渐渐消退。但最近,5,年，魔方运动卷土重来，并在全国掀起了更大的魔方热潮。,2003,年,9,月：魔友,IE,建立了第一个,QQ,魔方群（就是现在中国魔方俱乐部实名群的前身），这个弱小的群当时只有,5,个魔友：,IE,（大连）、冰雹（唐山）、,roundy,（广州）、,weisszq,（西安，现在上海工作）、,cube_master,（广州），这个算是魔方吧的前身吧！,2004,年,2,月：魔方吧论坛成立，创办人是广州的霍先生（论坛,ID,为,cube_master,，魔友们也称霍哥、老大），魔方吧论坛成立为魔友们交流撘起了非常好的平台，使得各地魔友得以相互交流、切磋，让更多的人重新认识了魔方，为中国魔方的复兴做出了巨大的贡献。,2005,年,11,月,25,日：魔友第一次上,CCTV,表演魔方：魔友,gan,（江淦源）、,roundy(,许宇辉,),、淳淳（杨淳）首次上央视,CCTV3“,想挑战吗”栏目表演魔方，让国人首次了解到速解魔方的魅力。,2006,年,6,月：国内第一款适合速拧的三阶国甲面世（国甲第一版，有黑白蓝三色）。为国内广大魔友带来福音，可以不用再花很多钱就能玩能很棒的魔方了。国甲为魔方在国内的推广和兴盛也起了非常大的作用。,魔方在国内越来越受欢迎，特别在学生群体中。涌现出不少厉害玩家，当时国内的第一高手是同济大学土木工程专业的,07,年毕业生,Gan,；而国内知名高手大多分布在不同高校，如华南理工大学的,录,，暨南大学研究生,占星术士,（目前吉尼斯盲拧世界记录保持者），南武中学的,开心仔,（获香港魔方公开赛冠军）,还有很多前一代的老玩家，他们曾经通过自我摸索达到很高的水平。,2007,年,10,月,1,日：国内第一次,WCA,认可的魔方公开赛顺利举行。这是在广州举办了第一次国内正式比赛，,Chris,（柯言）担任,WCA,代表，比赛项目设有三阶速拧，三阶单手还原，三阶肓拧，二阶速拧，四阶速拧，五阶速拧，,SQ1,速拧。本次比赛及引了多个省份包括香港特区的魔友参加，使我国魔友的成绩首次出现在,WCA,的排名表上。,2009,年,10,月魔方世界电子杂志开始发行。目前已经发行了,8,期。,与此同时高校魔方组织，也相继在各大高校成立。,2004,年,11,月：国内第一个高校魔方论坛成立：云南农业大学魔友“我是淳淳”建立了国内第一个“魔方协会”社团，成员最多时多达近,50,人。,2007,年,9,月，中山大学左右脑（魔方社）协会成立。,2009,年,9,月，襄樊学院魔方协会成立。,大学的魔方社团，是一个很好的交流和共同进步平台，虽然国内的大学魔方社团还不具备象美国加洲理工大学，麻省理工等大学那样的规模，但同样很有自己的特色。,四、魔方的世界纪录,三阶速拧,(Rubiks Cube),世界第一：,6.65s(,单次,)Feliks Zemdegs,（澳大利亚）,2011,墨尔本夏季赛,7.87s(,平均,)Feliks Zemdegs,（澳大利亚）,2011,墨尔本夏季赛,中国第一：,7.77s(,单次,),朱哲廷（台湾）,2010,台湾夏季赛,9.81s(,平均,),李开隆,2010,广州“小魔方”比赛,四阶速拧,(4x4x4 Cube),世界第一：,31.97s(,单次,)Feliks Zemdegs,（澳大利亚）,2010,墨尔本赛,35.80s(,平均,)Feliks Zemdegs,（澳大利亚）,2010,墨尔本赛,中国第一：,35.40s(,单次,),张海旭,2010,广州大魔方赛,40.86s(,平均,),张海旭,2010,广东赛,五阶速拧,(5x5x5 Cube),世界第一：,1:01.59(,单次,)Feliks Zemdegs,（澳大利亚）,2011,墨尔本夏季赛,1:07.01(,平均,)Feliks Zemdegs,（澳大利亚）,2011,墨尔本夏季赛,中国第一：,1:10.86(,单次,),张璿（台湾）,2010,台湾公开赛,1:14.98(,平均,),张璿（台湾）,2010,台湾公开赛,三阶盲拧,(33:Blindfolded,）,世界第一：,30.90s Alejandro Orozco Casillas,（墨西哥）,Tulancingo Open 2010,中国第一：,30.94s,庄海燕,(,北京,)2010,西安公开赛（新的仅供与,WCA,成绩对比就行,30,秒,47CCA,郑州赛）,三阶单手,(33:One-handed),世界第一：,11.19s(,单次,)Piotr Alexandrowicz,（波兰）,2010,14.76(,平均,)Feliks Zemdegs,（澳大利亚）,2010,中国第一：,14.38s,焦晓峰,2010,长春公开赛,17.17(,平均,),林浩正（台湾）,2010,台湾公开赛,三阶脚拧,(33:With feet),世界第一：,31.56s(,单次,)Anssi Vanhala,（芬兰）,2011,赫尔辛基公开赛,42.08s(,平均,)Anssi Vanhala(,芬兰,)2009,中国第一：,1:11.05(,单次,),黄宇瑍（台湾）,2010,台湾公开赛,1:16.17(,平均,),黄宇瑍（台湾）,2010,五、三阶魔方还原方法简介,层先法还原魔方的思想：,1,、层先法中魔方是一层一层被还原的。,绝大多数人认为魔方是一面一面还原的，其实不然，相信大家小时候都玩过拼版，它是一层一层往上拼的，魔方也是，只不过拼版是二维，魔方是三维稍微复杂了一点。,2,、做完每一个步骤后都要将打乱的步骤还原。,大家在还原魔方的时候经常会遇到这样的情况，在复原好第一层再复原另一层的时候，发现虽能复原好第二层但刚复原的第一层又被打乱了。所以在复原时当你完成目的后你要有还原步骤。还原的思想有两种，一种是某一层顺转后再逆转，另一种是某一层转,360,度。,3,、魔方的还原过程是一个棱块、角块不断以正确方式结合的过程。,4,、无论怎么转动魔方，六个中心块的相对位置是固定不变的。,魔方公式说明,公式说明,（,1,）,R-right-,魔方右层，,L-lift-,魔方左层，,U-up-,魔方上层，,D-down-,魔方下层，,F-front-,魔方前层，,B-back-,魔方后层。,（,2,）顺时针用字母表示，如,U,表示上层顺时针旋转,90,度。,（,3,）逆时针用一撇表示，如,U,表示上层逆时针旋转,90,度。,（,4,）,180,度用,2,来表示，如,U2,表示上层顺时针旋转,180,度，,U2,表示上层逆时针旋转,180,度。,（,5,）相应的小写字母,f,、,b,、,l,、,r,、,u,、,d,代表转动两层。,（,6,）,x(,整个魔方以,R,的方向转动,),，,y(,整个魔方以,U,的方向转动,),，,z(,整个魔方以,F,的方向转动,),。,层先法复原的基本步骤示意图：,层先法通常是分这七步完成，故也称七步法。,注：本教程以白色为底面，为了方便编写与学习，下面统一把白色作为底面。,十字架正确,十字架错误,魔方与世博会,1982,年的世博會在美國小城諾克斯威爾市舉行。參展諾克斯維爾世博會的匈牙利館內展出了魯比克教授的魔方，人們發現這個小方塊組成的玩意實在是奧妙無窮。一時間，魔方成為廣受歡迎的智力遊戲玩具。,美国的小城诺克斯维尔举办了,1982,年世博会，它向世界证明了一个依托山谷的小城同样有能力筹办这样的盛事。,这是一届典型的美国世博会，娱乐、美食、狂欢、购物、猎奇是上世纪,80,年代美国民众喜爱的生活内容。在这次博览会上，能源是其重要议题，然而一个与能源无关的小发明“魔方”却影响了几代人，虽然不能引起能源革命，却足以引发人们的“头脑风暴”。“魔方”亮相上海世博,魔方是上世纪,80,年代最抢手的玩具，如同今天孩子们的掌上游戏机一样，成为青少年最喜欢的玩具。但是随着越来越多的新奇玩具进入了中国，魔方热潮也在渐渐消退。这个曾经风靡中国的益智玩具，在淡出人们视线十几年后，近期又开始流行起来。,2010,年上海世博会上海企业联合馆也以“魔方”为概念。昵称为“魔方”的上海企业联合馆占地面积约,4000,平方米，位于世博会企业馆展区，建成后是一个具有智能技术、梦幻意境和互动体验的生态环保建筑。这个展馆“魔方”的外墙面材料由可再生利用的原料粒子做成，展示了节能环保设计理念和先进科技。,“魔方”利用全球最新的太阳能发电技术，实现能源利用新突破。建筑屋顶上布置了,2200,平方米的太阳能集热屏，收集太阳能生成的,95C,热水，通过超低温发电新技术，输出超过,200,千瓦以上的电功率，可供建筑展览和日常用电。,“魔方”还充分利用自然界资源，回收场地内的雨水，经过沉淀、过滤和储存，用于场馆内的日常用水和“喷雾”用水。“喷雾”不仅可降低局部环境温度、净化空气，还可按照程序控制，在建筑立面上形成丰富多样的喷射图案，令“魔方”外观呈现多变、飘逸的特点。此外，上海企业联合馆馆标也取用了“魔方”的设计概念，整个标志采用蓝色与绿色透明相间、通透自然的白玉兰形状。其中蓝色象征着工业、科技、精准，绿色象征着环保与和谐，显示出上海企业强韧的生命力和博大的包容力，并与企业馆建筑“天人合一”的设计概念和“庄周梦蝶”的实体体验相呼应。,世博历史之谜,魔方成名于诺克斯维尔世博会，,那届世博对中国有何特殊意义？,1982,年诺克斯维尔世博会是新中国首次参加的世博会，也是改革开放后中国在大型国际展览会上的首次亮相。,当时的美国人很少了解中国，他们对神秘的中国充满了好奇，中国馆前每天都排着长长的等待参观的队伍。最后的统计数据显示，中国馆每天接待观众近,3,万人，竟然占世博会日参观观众总数的近四分之一。这也从另一个方面表明：世界渴望了解中国！,但是，中国此时面对的已非传统的世博会。没有了几公里长的展台，没有了机械摆放的十万余件展品，更没有了什么“巴拿马金奖”，有的只是一个大型的主题公园。一个国家一个展馆，每个展馆的布置浓缩了这个国家的综合国力，展现了这个国家的风采。,初次亮相的新中国在中国馆的布置中，以工艺美术品为主，辅以新能源技术，陈列在中国馆外的轻便、精致的太阳能热水器、太阳灶、太阳能航标灯、太阳能电围栏、沼气利用装置等吸引了许多人的目光，而在一幅气势磅礴的巨幅长城照片下面陈列长城砖和秦兵马俑更是独具匠心。中国馆博得了满堂彩。美国媒体评论说：“中国正在利用长城砖同,1982,年世博会的观众建立友谊。”,【,世博会荣誉榜,】,魔方魔方，也称鲁比克方块，由匈牙利布达佩斯建筑学院的厄尔诺,鲁比克教授在,1974,年发明。在,1982,年诺克斯维尔世博会上，匈牙利馆展出了魔方，魔方由此扬名，并在上世纪,80,年代盛极一时。,5,月,17,日出版的南都周刊有关魔方的报道！,5,月,17,日出版的最新一期南都周刊生活版刊登了一篇题为：“不疯魔，不成活儿！”有关魔方的文章,SmaZ,在香港的雜誌,一週刊,亮相,25 MAR 2010,香港的雜誌,一週刊,介紹了我在香港製作和售賣魔方的情況,.,還有介紹我的收藏家朋友,ROXANNE.,SmaZ,再度出現頭條日報,2010,年,4,月,23,日的頭條日報,這份在全香港免費派發的報紙,內頁轉載了之前星島日報的報導,再一次上報紙,真的很興奮,.,外部图片库,完,谢谢各位听众！,