建木晷天 - Soong Sky

还原中层棱块

在前面的步骤中,我们已经还原了魔方的底层,但还留了一个的缺角位置(图1-1)。我们将利用这个底层缺角位置还原中层三个棱块,而留一个中层棱块暂不还原(图1-2);中层和底层的缺角位置共同构成后续还原的工作区。

还原底层 还原中层棱块
图1-1 图1-2

基本方法

我们先来看看还原中层棱块的两种基本方法。假设所要还原的中层棱块为绿棱块,其目标位置为绿中心块之间的棱块位置。我们通过同时转动顶面及中层,已将该目标位置对准底层缺角位置。按照棱块的朝向可分为以下两种情况:

1、如图2-1所示,绿棱块目前位于前顶棱位,棱块绿色的一面朝上。我们先顺转右面(图2-2),将目标位置送至顶层;再逆转顶面(图2-3),绿棱块正好替换原来目标位置上的棱块;最后逆转右面复原(图2-4),将绿棱块带回中层归位。

原始状态 R U' R' 动画演示
还原中层棱块-顺转右面-1 还原中层棱块-顺转右面-2 还原中层棱块-顺转右面-3 还原中层棱块-顺转右面-4
图2-1 图2-2 图2-3 图2-4 图2-5

当我们前半段顺转右面时,原来正确归位的底层和中层方块暂时会被打乱;但经过后半段逆转右面的逆向操作,被打乱的方块又会恢复到原来归位的状态。我们注意到在前半段的“送出”操作中,被打乱的方块都处于底层和中层,因此在逆向“带回”操作之前我们可以放心大胆地转动与此无关的顶面,以便完成对中层棱块的还原,而不用担心会影响到被打乱方块的复原过程。唯一受影响的是底层缺角位置角块,当它被推上顶层时,会被逆转顶面带走。不过,这个缺角位置正是我们所预留的工作区,我们并不关心该位置上的角块变化;这也是我们事先将中层棱块的目标位置对准底层缺角位置的原因。

2、如图3-1所示,绿棱块目前位于右顶棱位,棱块色的一面朝上。这可以看成是第一种情况的镜像,我们可以先逆转前面(图3-2),将目标位置送至顶层;再顺转顶面(图3-3),绿棱块正好替换原来目标位置上的棱块;最后顺转前面复原(图3-4),将绿棱块带回中层归位。

原始状态 F' U F 动画演示
还原中层棱块-逆转前面-1 还原中层棱块-逆转前面-2 还原中层棱块-逆转前面-3 还原中层棱块-逆转前面-4
图3-1 图3-2 图3-3 图3-4 图3-5

这里同样是应用“送出-带回”的方法进行还原,这种利用互逆操作的还原思路,广泛应用于缺角层先法之中。

对于这两种换棱法,我们应注意棱块在换位过程中的朝向对应关系,根据所要还原棱块的颜色朝向,恰当选择以顺转右面或逆转前面开始进行换棱。两种换棱法写成公式如下:

R Ux R'

F' Ux F

其中Ux表示将顶面转动某个角度,我们可以根据需要将其替换为U、U'或U²。这是因为在实际还原过程中,所要还原棱块的位置可能不同于上述基本情况,我们应根据实际位置情况转动适当的角度。

还原实例

在实际还原过程中,我们一般可以先找好所要还原的棱块及其目标位置,再将目标位置对准底层缺角位置,然后根据棱块的朝向,选用相应的换棱法将其正确归位。

图4-1是还原中层棱块的实例。我们首先在顶层找出一个属于中层的棱块,比如棱块;中层棱块的特点是棱块上没有色。从该棱块的颜色可以看出,其目标位置是位于色中心块与色中心块之间的棱位,也就是目前的左后棱位。因此我们同时转动顶面及中层180°(图4-2),将该目标位置对准底层缺角位置。这时中层和底层的颜色并不一致,而且棱块也被移至左顶棱位,但这并不影响我们的还原工作。棱块朝上的一面为色,与前面的中心块颜色相同,因此我们通过顺转右面(图4-3),将朝前的一面送至顶面;然后根据棱块的实际位置,转动顶面180°(图4-4),将棱块替换入目标位置;最后逆转右面复原(图4-5),将棱块带回中层归位。

原始状态 R R'
还原中层棱块-实例-1 还原中层棱块-实例-2 还原中层棱块-实例-3 还原中层棱块-实例-4 还原中层棱块-实例-5
图4-1 图4-2 图4-3 图4-4 图4-5

接下来我们继续找出另一个中层棱块,比如绿棱块,其目标位置为右后棱位,因此我们同时顺转顶面及中层(图4-6),将目标位置对准底层缺角位置。根据绿棱块朝上的一面为绿色,下一步应逆转前面进行换棱。但是我们注意到,目前位于棱块目标位置的棱块是个顶层棱块,如果这时逆转前面,其色的一面将朝前而不是朝上。这种错误的朝向,将不利于下一步还原顶层棱块。因此我们以顺转右面开始先进行一次换棱,将它换成其他朝向错误的顶层棱块。比如这时顶层还有一个棱块的朝向是错误的,我们就在将棱块以正确的朝向推上去时(图4-7),同时将错误朝向的棱块带回来(图4-8~图4-9)。

u R U' R'
还原中层棱块-实例-6 还原中层棱块-实例-7 还原中层棱块-实例-8 还原中层棱块-实例-9
图4-6 图4-7 图4-8 图4-9

现在就可以开始还原绿棱块了,只是这时直接逆转前面将会遇到点小麻烦,它将撞到所要还原的绿棱块。但这并不是什么难处理的事,我们只要先将顶面转动一个角度,比如逆转顶面(图4-10)避让,再以逆转前面开始换棱,就能将绿棱块带回中层归位(图4-11~图4-13)。

U' F' U F
还原中层棱块-实例-10 还原中层棱块-实例-11 还原中层棱块-实例-12 还原中层棱块-实例-13
图4-10 图4-11 图4-12 图4-13

最后是还原绿棱块。同样地,同时顺转顶面及中层(图4-14),将目标位置对准底层缺角位置。虽然这次位于目标位置的棱块朝向也不适合使用顺转右面进行换棱,但由于目前位于顶层的三个顶层棱块都已经处于朝向正确的状态,我们就不去管顶层棱块朝向调整问题,而是直接进行换棱(图4-15~图4-17)。最后还剩下一个中层棱位未还原,将作为中层缺角工作区。我们同时顺转顶面及中层(图4-18),将它与底层的缺角位置对齐,为下一步还原作准备。

u R U' R' u 动画演示
还原中层棱块-实例-14 还原中层棱块-实例-15 还原中层棱块-实例-16 还原中层棱块-实例-17 还原中层棱块-实例-18
图4-14 图4-15 图4-16 图4-17 图4-18 图4-19

特殊情况

有时你可能会发现在顶层已经找不到中层棱块了,因为未还原的中层棱块都位于中层,只是位置或朝向不正确。这时你可以分两步还原:先任意选择一个顶层棱块来替换未还原的中层棱块,将中层棱块暂时送回顶层,再应用换棱法将其正确还原。