魔方求解器(3x3 在线魔方还原):免费 3D 分步还原

这个免费的魔方求解器是一个在线魔方还原器,也有人叫它魔方复原器:把打乱的三阶魔方涂进 3D 模型、粘贴打乱公式或者拍照扫描,就能得到 21 步以内的解法,也能切换成新手七阶段,跟着 3D 还原动画一步一步转回六面同色。

拖动可转动魔方。点一下贴纸就涂色;再点一次、右键或长按可擦除。

  1. 涂色
  2. 还原
  3. 跟着转

还有 48 片贴纸没涂色。

按 1–6 可以选颜色。

用魔方求解器还原三阶魔方的四个步骤

  1. 把三阶魔方输进来

    在调色板选一种颜色,点 3D 魔方或展开图上的贴纸,直到 54 片都和实物一样;也可以在「打乱公式」标签页粘贴公式,或者点标签页旁边的摄像头图标,把六个面依次拍下来。

  2. 看状态栏和红框

    涂满最后一片,求解器马上检查这颗魔方能不能靠转动得到。有问题的贴纸会被红框圈出,并用一句话说明原因;改对之前「还原」按钮点不了。

  3. 点还原并选解法类型

    解法出现在魔方下方,默认是「快速(约 20 步)」;改点「新手分步(层先法)」,同一颗魔方会按七个阶段重新计算,附带每一段的说明。

  4. 照着解法转实物

    用「下一步」或「全屏」一次只看一步,也可以播放 3D 回放。快速解法按你涂色时的拿法来转,新手分步会先告诉你哪种颜色朝上、哪种朝前。

三种输入方式:3D 涂色、展开图和打乱公式

工具上方的「输入魔方的方式」有三个标签页,改的是同一份 54 格贴纸,可以混着用。「3D 魔方」适合对着实物直接点:选好颜色点一下贴纸就涂上,再点一次、右键或长按就擦掉,拖动魔方可以转过去涂背面。「展开图」把六个面摊成十字,U 在最上、D 在最下,哪一格还空着一眼就能看出来。

魔方是从还原状态照一串打乱公式转乱的,就不必涂色:切到「打乱公式」,粘贴后点「应用打乱」,求解器从白色朝上、绿色朝前的还原状态把公式转一遍,54 格自动填好。三阶打乱只认 U、D、R、L、F、B,后面可以跟 ′ 或 2,写进别的符号会提示是第几个位置读不懂。

这个三阶模型只装得下六面、每面九格的魔方,形状不同的魔方要到各自的页面涂色:金字塔魔方求解器是四个三角形的面,五魔方求解器有十二个五边形的面,斜转魔方求解器每面是一个方块加四个三角形。

拍照解魔方:用摄像头扫描六个面

不想一格一格涂,可以直接拍照解魔方。标签页右侧的摄像头图标会打开「扫描你的魔方」,手机上默认用后置摄像头。画面里叠着一张 3×3 网格,让一个面的九片贴纸各落进一格,点「拍摄」,六个面拍六次:第一面随便选,接着把整个魔方向左转三次、每次拍一面,最后把顶面和底面分别翻过来对准镜头。

识别在浏览器里完成,照片不上传。程序把 54 个颜色分成六组,每组正好 9 片;分出来的结果拼不成一颗真魔方时,它会试着对调几片最拿不准的贴纸再检查。扫描结果不会直接拿去求解,而是先填进涂色区,等你对照实物确认。这个按钮只出现在三阶和二阶魔方求解器上。

魔方六面颜色顺序:白对黄、红对橙、蓝对绿

标准配色的魔方,六个面两两相对:白对黄,红对橙,蓝对绿。相邻的顺序同样固定:白色朝上、绿色朝着自己时,红色在右手边,橙色在左手边,蓝色在背面。绝大多数三阶魔方都用这套魔方标准色,求解器也只认它,红橙对调的镜像排法会被拒绝。

空白模型的六个中心块已经按这个顺序填好。三阶的中心块彼此不会移动,决定了每一面最后的颜色。你拿魔方的方向和画面不同也没关系,把中心块改涂成你看到的样子即可,只要排法在真魔方上可能出现,求解器就按你涂的中心来算。每种颜色必须正好 9 片,调色板下方会显示还差几片。

镜面魔方六个面同色,没有颜色可涂,要改用镜面魔方求解器,按每个块的厚度来输入。

求解器为什么说魔方不可能:角块扭转、棱块翻面和两块互换

最后一片贴纸涂上,检查就自动开始。没通过时「还原」按钮保持灰色,状态栏写明原因,要对照实物检查的贴纸会被红框圈出。提示分这几类:

  • 颜色数量不对:点名哪种颜色多了、哪种少了。
  • 中心块排法不可能:相对的中心不是白对黄、红对橙、绿对蓝,或者排成了镜像。
  • 不存在的块或重复的块:比如一个角块同时带着白色和黄色,或者两个块一模一样。
  • 角块扭转:颜色全对,但有一个角块在原位转了三分之一圈。
  • 棱块翻面:有一个棱块在原位翻了过来。
  • 两块互换:只有两个块对调了位置,多半是两片贴纸涂反了。

最后三种单靠转动面永远转不出来。颜色逐片核对过还报错,说明这颗魔方拆开或转爆过,重装时装歪了角块、装反了棱块,先把那个块拧正或拆下重装,再涂一遍。

最少 20 步:魔方求解器怎么算出解法

三阶魔方约有 4.3×10¹⁹ 种状态。2010 年,研究者借助大量计算证明:任何一种都能在 20 步以内还原(半圈算一步),这个数被称为「上帝之数」。给每个状态找出真正的最少步数太慢,所以「快速(约 20 步)」用的是 min2phase,也就是 Kociemba 两阶段算法的开源实现:第一阶段把所有块的方向转对,并把中层四个棱块送回中层;第二阶段只用上下两面的转动和侧面的半圈收尾。总长度限制在 21 步以内,一找到就停,所以接近最少步数,但不保证最短。

计算在浏览器的后台线程里进行,页面不会卡住,颜色也不上传;10 秒内没有结果会提示超时并出现「重试」。这个魔方网站上的其他求解器算法各不相同:二阶状态少,能保证最少步数;四阶没有固定中心,四阶魔方求解器用降阶法分四段来解。

魔方还原动画:拿着魔方跟着 3D 一步一步转

点「还原」后,解法面板里就是这颗魔方自己的还原动画:可以播放、暂停、回到开头,「速度」有 0.5× 到 4× 四档,转动条上点哪一格就跳到哪一步。手里拿着实物时,「上一步」「下一步」更好用:当前一步放大显示,旁边一句中文写明转哪一面、往哪个方向;双手都占着,就打开「全屏」,点屏幕任意处前进。

想边转边学,把解法类型切到「新手分步(层先法)」。同一颗魔方会按七个固定阶段重算:白色十字、白色角块、中层棱块、黄色十字、黄色棱块、黄色角块归位、黄色角块翻正,每个阶段都有一段说明。它会先让你把魔方翻成黄色朝上,平均一百二十步左右,大约是快速解法的六倍。

字母还陌生,先看魔方公式字母含义;想把七个阶段真正学会,魔方教程每一步都有可以重播的演示。「用这个魔方去玩」会把当前状态带进在线魔方,先在虚拟魔方上把解法试一遍。

魔方还原器常见问题

魔方转乱了怎么转回来?

只要没被拆开装错,转乱的魔方都能靠转动回到六面同色,不必拆块,也不用撕贴纸。最省事的办法是把现在的六个面涂进这个求解器,点「还原」,照着 21 步以内的解法一步一步转。记不住刚才转了哪几步也没关系,求解器只看当前的颜色,不需要知道魔方是怎么被转乱的。

有免费的魔方还原 App 吗?

本站没有 App,但这个网页本身就是免费的魔方还原工具,手机、平板和电脑的浏览器打开即可,不用安装,也不用注册。涂色、拍照扫描、两种解法、3D 动画和分享链接都不收费。想下次直接打开,把这一页加进浏览器书签就行,计算都在你的设备上完成。

魔方求解器能解二阶、四阶和五阶魔方吗?

二阶和四阶可以,各有专门的页面:二阶求解器给出真正的最少步数,最多 11 步;四阶求解器用降阶法,分拼中心、拼棱、特殊情况和三阶收尾四段。五阶目前没有求解器,本站只有能打乱、能计时的在线五阶魔方。金字塔魔方、五魔方、斜转魔方和镜面魔方也各有求解器。

看不懂解法里的 R、U′ 怎么办?

每个字母代表一个面:R 右、L 左、U 上、D 下、F 前、B 后,单独一个字母是正对着那一面顺时针转 90 度,带撇号的 U′ 是逆时针,带 2 的是转半圈。跟着转时不认字母也行,每一步旁边都有一句中文说明,3D 动画也会把这一步转给你看。

魔方和魔术方块是一回事吗?

是同一种益智玩具。大陆和新加坡多叫魔方,台湾叫魔术方块,香港叫扭计骰,英文是 Rubik's Cube。叫法不同不影响求解:不论什么品牌,只要是标准配色的三阶魔方,都能涂进这个求解器;速拧圈常说的「三阶」「3x3」,指的也是它。

拍照时红色和橙色认错了怎么办?

红和橙最容易认混,白和黄在暖色灯光下也会。不用重拍,直接在涂色区把认错的几片点成正确颜色,再点「还原」就行。想一次拍准,就在均匀的白光下拍,避开台灯直射造成的反光和阴影,让每片贴纸落在网格正中;某一面拍完发现不对,马上点「重拍上一面」。

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