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标题: 四色魔方 [打印本页]

作者: yzsjw0    时间: 2006-1-9 21:28:14     标题: 四色魔方

《四色魔方》是经过本人精心研究,多年前设计出的一种智力玩具。它的设计参照了鲁比克魔方,运用了组合数学与图论的基本原理。《四色魔方》六个面上共有红、黄、蓝、绿四种颜色,每个面由两种不同颜色的三角形组成,六个面正好是四种颜色的六种不同组合。由于《四色魔方》设计巧妙,因而玩法独特新颖,其难度远远超过鲁比克魔方。还原《四色魔方》不仅要记住每块的位置,而且每个面上中心块方向也是固定的。我一直没有研究出其全部解法,所以中途放弃了。如果有《魔方》高手愿意共同研究,可和本人联系,我会寄出设计图案。

[此贴子已经被作者于2006-1-11 10:39:42编辑过]



作者: 乌木    时间: 2006-1-9 22:55:08

哈,有点“吊胃口”呀!它是3×3×3的吗?不会是这样的吧?

t4gyU0tm.gif


[此贴子已经被作者于2006-1-9 22:56:38编辑过]



附件: t4gyU0tm.gif (2006-1-9 22:56:07, 4.58 KB) / 下载次数 39
http://bbs.mf8-china.com/forum.php?mod=attachment&aid=Mjk4MnxjOGM5YmRlYXwxNzMyMjI1MTk2fDB8MA%3D%3D
作者: yzsjw0    时间: 2006-1-10 07:36:23

是3×3×3,颜色组合是这样的。但分布不同,相同颜色没有面接触,难度更大些。不过我也曾有过这样的设想,这样记忆方便些。你所说的这种,自己研究过吗?很想和你交流。

[此贴子已经被作者于2006-1-10 7:46:34编辑过]



作者: 乌木    时间: 2006-1-10 10:05:58

没研究过,那图是我据您所说的猜的。

难度大更值得推出,您不妨问问“黑王子”感兴趣生产不。

点击这里在他跟帖中 给“黑王子”发短信

您得申请专利吧?

[此贴子已经被作者于2006-1-10 10:06:56编辑过]


作者: yzsjw0    时间: 2006-1-10 12:19:19

你所画的这种,当时我曾想过,角上同色的四块,位置虽然固定,但方向是不是唯一的呢?如果不是,角上四块的还原相对要简单些,我没有进一步研究。现在介绍的《四色魔方》每一块的位置和方向可能都是唯一的,因此难度更大。凭我个人的能力很难想出全部解法或最简捷的解法。

关于申请专利的问题,我想如果申请了专利而不能投入市场,自己将会付出很多费用,这样的例子太多了,也是我不愿看到的。我愿意和合适的厂商合作,共同推出《四色魔方》。

[此贴子已经被作者于2006-1-11 13:18:25编辑过]


作者: 录    时间: 2006-1-10 12:51:41

能不能貼出來看看啊

[em02]
作者: 天亮    时间: 2006-1-10 21:56:19

yzsjw0你好,乌木先生已经给出了一种方案,由此看来基本达到了效果,只是颜色的分布不同吧了。

很显然,角块还是有三种颜色组成,

这样的魔方有点类似图案魔方,不存在中心块没有还原的情况。


作者: yzsjw0    时间: 2006-1-11 09:47:55

正是由于颜色的分布不同,分析、判断和记忆难度都加大了。

乌木先生所画的图左下角、右上角等四个角块都只有一种颜色。

《四色魔方》比图案魔方难的多,既有中心块方向的问题,又有边块和角块位置判断和记忆的问题。

适当的时候,我会公布设计图案。


作者: 大烟头    时间: 2006-1-11 12:18:21

难不难,主要以魔方总状态数为标准。

我想4色魔方的总状态数不会比标准魔方多。


作者: yzsjw0    时间: 2006-1-11 13:38:12

感谢大烟头、天亮两位版主参与《四色魔方》的讨论,我会将设计图案发到你们的邮箱里,并请赐教。
作者: 天亮    时间: 2006-1-11 21:46:02

不要客气,大家都是为了一个共同的爱好走到了一起,

大家共同探讨、交流。这才是乐趣所在。


作者: 乌木    时间: 2006-1-12 15:47:52

这样如何:

四色魔方

若对了,各位不妨暂时改贴一下颜色试玩。



附件: [四色魔方] 0ks1RDui.gif (2006-1-12 15:45:48, 4.59 KB) / 下载次数 48
http://bbs.mf8-china.com/forum.php?mod=attachment&aid=Mjk5NHw4M2M1YzBhZHwxNzMyMjI1MTk2fDB8MA%3D%3D
作者: jinyou    时间: 2006-1-12 17:08:49

绝对不行,一眼看去就有三个边块是红绿的。
作者: yzsjw0    时间: 2006-1-12 17:09:47

乌木先生,你好!

还是不同。已发给你了,请查收。

你有qq吗?

刚进入魔方吧,今天才知道乌木先生是老前辈了,有些失敬,请见谅。

[此贴子已经被作者于2006-1-12 21:31:29编辑过]


作者: 乌木    时间: 2006-1-12 17:36:20

谢谢,收到了。我可以先分享该四色魔方的乐趣了。有问题再讨教。

我无qq。

13楼金兄说得对。沈兄说了:“每一块的位置和方向可能都是唯一的”,

故看来不简单。不过,初初看一下,沈兄的也有重复的边块,只是重复数

与我12楼猜的不同。待我接下去琢磨琢磨他的。


作者: yzsjw0    时间: 2006-1-12 18:19:48

这是组合原理,四种颜色共有六种组合,十二个棱,每种组合可以出现两次。若出现三次,必然有组合出现一次,这样就不均匀了。

图片,我暂时不在网上公布了。如有人研究出了《四色魔方》的完整还原方法,可以公布。

[此贴子已经被作者于2006-1-13 18:23:49编辑过]


作者: 乌木    时间: 2006-1-12 22:01:11

按四色魔方改贴一个魔方后,复原起来不大习惯,先谈一点初步感觉。

1、也许我熟悉的复原法属于慢速法,且思路是逐个逐个堆砌法,故不仅适

于我常玩的“广义复原”(“克隆魔方”),而且复原这种四色魔方似乎也

不太费劲,习惯后可望更顺利。

2、本来我对付中心块是最后算总帐,以免重复劳动。对于这四色魔方,在还

不熟悉之时,宜用“步步为营”法。复原第1层时,有意识地摆正其中心块;

接着尽量及时转正四个第2层的中心块。例如若要使F面的中心块转某一角度

X,可以做 <F2 D2 FX(X=+或-90°或180°)D2 F2>。还有,复原好第

3层后,有可能四个第2层的中心块又被搞坏,即都要转180°,可以做:

第3层或第1层向上,< (R MD)×8 > 。最后第3层的中心块不是0°就是

180°,与一般魔方一样。


作者: 乌木    时间: 2006-1-12 23:22:32

此外,这四色魔方除一个角块有点与众不同外,颜色分布相当对称。

4个角块是相互不同的三色块,另4个是4色块--但3个是同一规律布色,

1个却是不同规律的布色,稍有遗憾。但不影响魔方的整体美观,相反,

要最后那块角布色规律一致的话,非破坏整体不可。

相同颜色的边块可互换,只要两交换的次数是偶数即可,否则无法复原

角块和中心块;反过来说,无法复原角和中心块时,可以做一次同色边块

的两交换,再复原角和中心块。有同色边块后,使复原难度下降了。

不过,该魔方的中心块因为是双色的且有不同取向的,一般记不住

中心块的对面色关系及六中心块的相互位置关系了,其参照作用远不如

普通魔方,使难度增加。可适当变变(例如第2层的中心块的)取向

(见楼上),以便符合有关的边和角。同时,要让第1层的4条侧面

相互比较,起辅助的参照作用。好比是,普通魔方中,中心块的参照

作用“权威性”极高;而在此,它得适当“放下架子”啦。

总的说,比普通魔方难点、烦点,正因为这样,值得推出呀!

沈兄说“如有人研究出了《四色魔方》的完整还原方法,可以公布。”

我说,我一时还写不出。对我来说,复原方法还是原有的,遇到的一点

特殊之处先在这两个跟帖中说说。

我想,该让更多朋友来探讨,而不公布您的设计图,别人就无法参与呀。

是否能公布呢?

[此贴子已经被作者于2006-1-13 11:41:15编辑过]


作者: yzsjw0    时间: 2006-1-13 12:56:02

乌木先生,你好!
感谢你对《四色魔方》的厚爱。用较少的元素设计出看似简单而实际有一定难度的魔方是我的思路。就这一点看来是做到了。《四巧板》的设计也是这样的思路。
大烟头版主说,“难不难,主要以魔方总状态数为标准。我想4色魔方的总状态数不会比标准魔方多。”第一句话是对的,而第二句话显然错了。因为还有元素组合的问题。
你说“这四色魔方除一个角块有点与众不同外,颜色分布相当对称。4个角块是相互不同的三色块,另4个是4色块--但3个是同一规律布色,1个却是不同规律的布色,稍有遗憾。但不影响魔方的整体美观,相反,要最后那块角布色规律一致的话,非破坏整体不可。”
我设计时也想颜色分布对称,同一规律布色,实际上是不可能的,从数学上是可以证明的。除非象你2楼所画的那样比较简单的。你也得出了这样的结论。
我给“黑王子”发了短信,但没有回音。
如果有《魔方》高手愿意共同研究,可和本人联系,我会寄出设计图案。
适当的时候,我也会在网上公布设计图案。
作者: 乌木    时间: 2006-1-13 15:53:59

也是,各位不妨先索取后各自摸索,谈体会,届时水到渠成,开张揭幕。

还有一点体会:此魔方反而第1层较难些,要随机应变,返工多些,后两层

就没什么难点了。


作者: 天亮    时间: 2006-1-13 20:46:29

乌木先生,碰到问题总是深入研究,从上面的帖子可以看出,先生已经按图重新贴色,体会了四色魔方的乐趣,如此精神值得敬佩。

只可惜本人忙于生活,没有更多的时间来玩此四色魔方实在遗憾。


作者: 乌木    时间: 2006-1-14 12:13:25

18楼中我说:

“相同颜色的边块可互换,只要两交换的次数是偶数即可,否则无法复原

角块和中心块;反过来说,无法复原角和中心块时,可以做一次同色边块

的两交换,再复原角和中心块。”

实际复原时不必计较做了几次边块的两交换,因为我的复原法做第3层时很自

然地、“暗中”解决了“扰动”问题,而且作“边块的两交换”不限于同色

的两块,效果一样。其它复原法应该也是如此,否则在还未出现“扰动”概

念之时,人们就复原不了魔方了吗?显然不是。


作者: yzsjw0    时间: 2006-1-14 12:50:16

乌木先生,首先向您表示敬意。近几天,好多网友向我索取《四色魔方》设计图案,一般我都给了。我有一个要求,凡得到设计图案的,都能提出意见或说出还原心得,共同探讨。我想,用《四色魔方》进行比赛,中国人会比外国人强。大家以为呢?
作者: 录    时间: 2006-1-14 15:30:01

感謝yzsjw0兄給的設計圖,這陣子忙於考試,沒時間玩.等考完以後再慢慢研究

[此贴子已经被作者于2006-1-14 15:41:06编辑过]


作者: 乌木    时间: 2006-2-6 10:41:53

22楼下半段我说:

“实际复原时不必计较做了几次边块的两交换,因为我的复原法做第3层时很自然地、“暗中”解决了“扰动”问题,而且作“边块的两交换”不限于同色的两块,效果一样。”

这段话有点问题。所谓“暗中”解决了“扰动”问题,这是指第3层先调边(后调角)时,有时只需要对调一对邻边:UFRUR'U'F',该公式本身是产生扰动的,如果头两层看上去已复原,实际上不知不觉有了扰动(即头两层中有一对相同的边块对换过且看不出来),那么,第3层做UFRUR'U'F'时,才“暗中”消了扰动。否则,如果已复原的头两层实际上并无扰动,第3层也不会有扰动,即不会有非法的调动要求。例如只要求对调两个边块,或只要求对调两个角块,包括中心块要转90°。

反过来,第3层出现非法调动要求时,应该先到所谓“已复原”的头两层中找一对相同的两个边块,设法把它们对调一下,再做第3层。或者在第3层中找个与中层一样的边块,替换中层的,第3层就没扰动了。

这是该四色魔方比普通魔方复杂之处。

“而且作“边块的两交换”不限于同色的两块,效果一样。”这句话就消扰动来说没错,但用在此处无意义。因为头两层既然看上去“已复原”,为了消扰动,同时要保持头两层的复原,只能再交换头两层中的相同的一对边块,不能“不限于同色的两块

[此贴子已经被作者于2006-2-6 16:19:08编辑过]


作者: jinyou    时间: 2006-2-7 10:43:16

也就是类似于解四阶魔方,到最后要换一条棱上两块边块的颜色。就是由于本来能区分的小块由于改造成一样的后,人无法区别,直到最后才被发现。


作者: yzsjw0    时间: 2006-3-8 21:29:20

现将《四色魔方》图贴出,供大家探讨。


twQRRjiI.jpg

[此贴子已经被作者于2006-3-8 21:33:12编辑过]



附件: [四色魔方] PSbMiqQQ.jpg (2006-3-8 21:28:55, 43.74 KB) / 下载次数 56
http://bbs.mf8-china.com/forum.php?mod=attachment&aid=MzcyNXxiMWNhOTEwMXwxNzMyMjI1MTk2fDB8MA%3D%3D

附件: twQRRjiI.jpg (2006-3-8 21:32:57, 77.73 KB) / 下载次数 42
http://bbs.mf8-china.com/forum.php?mod=attachment&aid=MzcyNnxmMzViYzk1OHwxNzMyMjI1MTk2fDB8MA%3D%3D
作者: 乌木    时间: 2006-3-9 17:21:05

这样的配色蛮有趣,初步看看,同色的棱块有6对。其中3对含红色的棱块分别在立方体的平行棱上--F面的上下(a-a),R面的前后(b-b),D面的左右(c-c)。另3对不含红色的棱分别在立方体的垂直不相交的棱上--d-d,e-e,f-f 。再加角块 H 的特殊性--3+1+1+1布色,3份是红色;而另3个此种角块都是2+2+1+1布色,其中红色都仅占1份。红色的地位较特殊,或者说此例中标以红色的部分地位较特殊。

zUVrPIh1.gif

[此贴子已经被作者于2006-3-9 17:21:55编辑过]



附件: zUVrPIh1.gif (2006-3-9 17:21:46, 14.09 KB) / 下载次数 40
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作者: ggglgq    时间: 2006-3-9 18:32:50

以下是引用yzsjw0在2006-3-8 21:29:20的发言:

现将《四色魔方》图贴出,供大家探讨。





发一个 yzsjw0 先生的 3D Java 四色魔方(需要 Java 插件支持),大家研究研究。



作者: ggglgq    时间: 2006-3-9 18:36:41


对比 国外 六色 魔方(不需要 Java 插件支持), yzsjw0 先生的色彩要浓缩很多呀,真的
很不错。



作者: ggglgq    时间: 2006-3-9 18:41:18

以下是引用ggglgq在2006-3-9 18:32:50的发言:


发一个 yzsjw0 先生的 3D Java 四色魔方(需要 Java 插件支持),大家研究研究。



yzsjw0 先生 3D Java 四色魔方 的 Java 图片:


作者: yzsjw0    时间: 2006-3-9 18:42:36

十分感谢ggglgq!我应该早点将图贴出。
作者: ggglgq    时间: 2006-3-9 18:44:25

以下是引用ggglgq在2006-3-9 18:36:41的发言:

对比 国外 六色 魔方(不需要 Java 插件支持), yzsjw0 先生的色彩要浓缩很多呀,真的
很不错。



国外 六色 魔方(不需要 Java 插件支持)的 Java 图片:


作者: 乌木    时间: 2006-3-9 19:13:34



上面一种表示法看官们要习惯,B面要设想放到“虚影B”的位置,才可表达真实情况!!


作者: ggglgq    时间: 2006-4-1 14:04:39


把 yzsjw0 先生的 四色魔方 上传上来大家下载。



附件: [四色魔方] gBc00n8g.rar (2006-4-1 14:01:06, 163.56 KB) / 下载次数 27
http://bbs.mf8-china.com/forum.php?mod=attachment&aid=NDQxNHwyNmY0MTNjOXwxNzMyMjI1MTk2fDB8MA%3D%3D
作者: ggwfnh    时间: 2006-4-3 11:41:27

提示: 作者被禁止或删除 内容自动屏蔽
作者: 乌木    时间: 2006-4-3 14:32:26

不一定噢!您改贴一个,再试试复原它,不管您用什么方法,就会知道这四色魔方的厉害啦!
作者: yzsjw0    时间: 2006-4-4 07:29:58

以下是引用ggwfnh在2006-4-3 11:41:27的发言:
我发现这个魔方的的棱块都是只有2色的,就和一般的魔方差不多了,

是不是可以利用棱先法,确定了棱就比较好还原了,个人见解,呵呵


棱先法是可能最不适宜的方法,因为棱的位置是不容易确定的,你不试是没有体会的。请你仔细看一下乌木先生的帖子,在这个基础上可以进一步研究。

[此贴子已经被作者于2006-4-4 11:53:15编辑过]


作者: 乌木    时间: 2006-5-21 12:58:53

沈和录在数学区顺便讨论起四色魔方,我自说自话把两位的对话转贴于此:

沈:不知录有没有研究出四色魔方的解法啊?

录:yzsjw0兄,研究出來.也是用層先基本法的.感覺不是也難(除了觀察).第一層比較難.不能跟平時一樣.如果先還原棱的話.角塊很難确定.所以先要把一個角塊還原做為基准塊.然後以這個塊以"圈"形式還原(不知有沒有人能找到更快的方法).二三層照原來方法還原即可.不過最後可能會出現兩棱換.原因是有兩塊相同的.就把第二層的其中一塊在第三層找出和它相同的把它換下來即可.

沈:这也是一种方法。不过最后可能会出现1-3层,1-2层棱的互换问题。如果用角先法的方法,最后还原棱(要掌握棱的互换方法,我没有研究过),是不是简单些呢?供参考。


作者: 录    时间: 2006-5-21 14:22:07

呵...原來在構造區.怪不得在菜鳥區找了很久都找不到貼子

角先法我不懂.也沒試過.那個魔方放在家裡了.現試不了

[em04]
作者: 录    时间: 2006-5-21 14:28:51

剛想到.最後的問題是關於整個魔方的三棱換.加些調整步就能變成相當於第三層的三棱換.再把調整步還原回去就行.不用再1-3层或1-2层互换
作者: yzsjw0    时间: 2006-5-21 15:52:52

是可以用三棱换的方法解决最后的还原问题。四色魔方的还原需要观察、记忆、分析、判断,因而还原不是轻而易举的。希望大家共同研究出完整、简洁的还原方法。
作者: jinyou    时间: 2006-5-22 09:57:56

我们解普通魔方时旁边可以没有另一个已经复原的魔方作参考。如果解你的四色魔方时旁边有一个已经复原的四色魔方作参考,那么观察、记忆、分析、判断,会简单许多,这样的做法是否符合你出题的要求。如果哪块应放在哪里解决后,剩余的问题是有50%的可能要交换一下相同的两块。相同块虽然不出现在同一层,但是顶层和底层的做一次交换还是比较方便的。不管是用角先,还是层先,只要明白了这个道理还是不难的。用棱先,由于没有便捷的参照物,不方便。
作者: 乌木    时间: 2007-5-15 15:01:59

顶上去,以便和最近另一种四色魔方的帖子一起看。
作者: 乌木    时间: 2007-5-15 15:08:10

d
作者: 乌木    时间: 2007-5-15 15:26:46


作者: 乌木    时间: 2007-5-15 17:18:48

再顶!难道“顶”帖子的功能失效啦?!
作者: 乌木    时间: 2007-5-15 17:22:30

再顶![em06][em06]
作者: 乌木    时间: 2007-5-15 17:24:32

再顶!图片点击可在新窗口打开查看图片点击可在新窗口打开查看[em06]
作者: kexin_xiao    时间: 2008-10-14 17:06:22

能让乌木老师6顶的帖子不多啊,学习一下
作者: yzsjw0    时间: 2008-10-19 16:35:56

顶上去。可以和“又一种四色魔方”进行对比。
作者: 20forever    时间: 2008-10-22 08:26:00

帮木老师顶一下吧。





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