魔術方塊公式代號、轉法與構造

魔術方塊公式代號是記錄轉法的共同語言:一個字母代表一個面,撇號和數字 2 標出方向與圈數。這一頁先從魔術方塊的構造講起,再把每一種轉法放在可以互動的 3D 方塊上示範,看完就讀得懂任何一條公式。

魔術方塊公式代號對照表:18 種面的轉法

R

右面順時針轉 90 度

選一個轉法,就能在方塊上看到。

面順時針逆時針轉半圈
上面
下面
右面
左面
前面
後面

這張對照表把三階最基本的轉法排成六列三欄:每一列是一個面,三欄分別是順時針、逆時針和轉半圈,六乘三剛好 18 種。點任何一個代號,旁邊的方塊會先用箭頭標出要轉的那一層,接著轉一次、停一下再回到原位,同一個動作可以看好幾遍。常見的三階公式大多只用這 18 種,其餘是中層、整顆旋轉和大方塊的寬層寫法,下面逐一說明。

異形方塊另有自己的代號:金字塔魔方的 U、L、R、B 指的是角而不是面,解說在金字塔魔方解法;五魔方十二個面各叫什麼、一次轉幾度,則整理在五魔方求解器。

魔術方塊的構造:中心塊、邊塊、角塊與六面配色

代號描述的是位置,不是顏色。拿起方塊,正對你的那一面叫 F(前),背對你的是 B(後),另外四面是 U(上)、D(下)、R(右)、L(左)。整顆方塊往左轉九十度之後,原本的 R 面就成了新的 F 面,所以同一條公式換一面開始做,結果也會不同。

一顆三階表面有 54 張貼紙,拆開來卻只有 26 個看得到的零件,分成三種:

  • 中心塊 6 個,各一張貼紙,固定在內部的十字軸上,只會原地轉,彼此的相對位置永遠不變。
  • 邊塊 12 個,各兩張貼紙,夾在兩個中心塊之間。
  • 角塊 8 個,各三張貼紙,位在八個角落。

轉動任何一層時,真正換位置的只有邊塊和角塊。每種顏色剛好出現在 1 個中心、4 個邊塊和 4 個角塊上,相對兩面的顏色則永遠不會同在一個零件上,世上沒有既白又黃的邊塊。所以看中心就能判斷一面最後的顏色,還原器也靠這個規則檢查你有沒有塗錯。

順時針要從哪一面看:L、D、B 最容易轉反

單獨一個字母代表把那一面順時針轉 90 度,而順時針要想像自己正對著那一面來判斷。F、R、U 很直覺,L、D、B 從正面看剛好相反,初學者最常在這裡轉錯。改記「從正面看,貼紙往哪裡走」比較不會混:

  • R:右邊那一列往上推。
  • L:左邊那一列往下拉,和 R 相反。
  • U:最上面一排往左移。
  • D:最下面一排往右移。
  • F:正面像時鐘指針一樣轉。
  • B:從正面看是逆時針,因為順時針要從背後判斷。

字母加撇號,例如 R′,就往反方向轉,撇號讀作 prime,也有人念「R 撇」;加 2,例如 R2,是轉半圈,往哪個方向結果都一樣。本站的還原器計算步數時,半圈也只算一步。

不轉外層的代號:中層 M、E、S 與整顆旋轉 x、y、z

M和 L 同方向
E和 D 同方向
S和 F 同方向
x和 R 同方向
y和 U 同方向
z和 F 同方向

三階夾在兩面之間的那一層也有字母。M 是 L 和 R 之間直立的那一層,轉向跟著 L,從正面看會把中間那一列往下帶;E 是 U 和 D 之間的水平層,跟著 D;S 是 F 和 B 之間那一層,跟著 F。中層只存在於奇數階,二階和四階沒有 M、E、S;在線上魔術方塊拖曳正中間那一排,轉動記錄裡就會出現這三個字母。

小寫的 x、y、z 則不轉任何一層,而是把整顆方塊在手裡換個方向:x 跟著 R 翻、y 跟著 U 轉、z 跟著 F 側轉。公式裡出現它們,通常是要你換個順手的拿法。本站的還原器從來不用:新手模式會在解法前直接寫出哪個顏色朝上、哪個朝前。

四階、五階的寬層代號:Rw、r、2R 與 3Rw

2R只轉第二層
Rw外面兩層一起轉
3R五階正中間那一層
3Rw右邊三層一起轉

方塊一大,六個字母就不夠用了。在四階、五階上,單獨一個 R 仍然只轉最外層;Rw 的 w 是「寬」,表示最外層連同旁邊那一層一起轉,很多公式也寫成小寫的 r。前面加數字則是指定層數:2R 只轉從右邊數來的第二層,外層不動;五階的 3R 是正中間那一片,3Rw 是右邊三層一起轉。小寫字母在三階上也看得到,這時 r 代表 R 連同中層一起轉。

這些寫法在本站都會遇到:四階魔術方塊解法給的解法裡有 2R、2L 和 Uw2;在線上五階魔方拖曳第二排或正中間那一排,記錄會寫成 2R、3R,開著雙層轉則變成 Rw、3Rw。

魔術方塊公式口訣怎麼換成代號:「右上左下」拆開看

不少中文教學不用字母,而用口訣描述從正面看到的動作,例如「右上」「上左」。口訣好念,但沒有統一標準,每份教學的寫法都可能不同,最好先對照那份教學的說明圖。最常見的讀法是兩個字一組:第一個字說哪一層,第二個字說往哪裡走,所以「右上左下」要拆成「右上」和「左下」兩步。

口訣從正面看到的動作公式代號
右上右邊那一列往上推R
右下右邊那一列往下拉R′
左下左邊那一列往下拉L
左上左邊那一列往上推L′
上左(頂左)最上面一排往左移U
上右(頂右)最上面一排往右移U′
前順正面順時針轉F
前逆正面逆時針轉F′

照這張表,R U R′ U′ 念成口訣就是「右上、上左、右下、上右」。口訣適合背誦,換一份教學卻可能對不上;公式代號在任何教學、還原器和比賽打亂裡都代表同一個動作,抄寫和查詢時還是用字母最保險。

讀一整條公式:空格、括號與重複次數

F R U R' U' F'

讀公式時從左到右,一個代號做一步,做完再看下一個,過程中不改變拿法,除非公式裡出現 x、y、z。空格只是把代號隔開;括號把常一起做的幾步圈成一組,方便記憶,括號後面若寫著數字,就代表整組重複那麼多次,例如 (R U R′ U′)2 是那四步做兩遍。上面這條 F R U R′ U′ F′ 是新手解法做黃色十字用的六步,中間夾著的正是最常見的那四步。

看得懂代號之後,魔術方塊解法的還原器給你的每一步都能照著轉;想自己學會還原,就接著看魔術方塊教學,七個步驟的公式全部用這套代號寫成。

四個步驟看懂魔術方塊公式代號

  1. 先認位置,不認顏色

    讓方塊的一面正對自己,那一面就是 F,上下左右後依序是 U、D、L、R、B。字母只看位置,白色轉到哪一面都不影響讀法。

  2. 正對那一面判斷方向

    單獨一個字母是順時針轉 90 度,方向要想像自己站在那一面的正前方來判斷;L、D、B 從正面看起來會像是反方向。

  3. 看字母後面的記號

    有撇號(R′)就往反方向轉,有 2 就轉半圈;w 或小寫字母代表連同內層一起轉,x、y、z 則是整顆方塊換個方向拿。

  4. 由左到右一次一步

    照順序一個代號做一步,手上的拿法保持不變,除非公式要你做 x、y 或 z。括號只是分組,括號後的數字代表整組要重複幾次。

魔方代號與轉法常見問題

魔方中的代號 y 代表什麼意思?

y 代表把整顆方塊水平轉 90 度,方向和 U 相同,也就是從上往下看順時針。轉完之後,原本在右邊的面會來到正前方,方塊裡沒有任何一層相對移動。y′ 是往反方向轉,y2 是轉半圈,讓背面轉到前面。

魔術方塊第二層,右上左下是什麼意思?

這是口訣寫法,通常要拆成「右上」和「左下」兩步:看著正面,右邊那一列往上推是 R,左邊那一列往下拉是 L。口訣沒有統一標準,有些教學的「上」指的是頂層,所以要對照那份教學的圖。第二層實際要怎麼放邊塊,則屬於新手教學的範圍。

魔術方塊的顏色排列順序是什麼?

標準配色是白對黃、紅對橙、綠對藍,三組相對的顏色永遠不會出現在同一個零件上。拿方塊時讓白色朝上、綠色朝前,紅色就在右手邊,橙色在左、藍色在後、黃色在下,這個相對位置是固定的。本站的還原器、模擬器和教學都以這套配色為準。

R U R′ U′ 是什麼意思?

這是最常見的四步組合:右面往上推、上面往左移、右面往下拉、上面往右移。新手解法放白色角塊時會重複做它,很多頂層公式裡也藏著它。它還有一個好記的性質:連做六遍,方塊會回到出發時的樣子,所以也常拿來檢查自己有沒有讀錯代號。

金字塔魔方、五魔方也用同一套代號嗎?

精神一樣,字母不同。金字塔魔方的 U、L、R、B 指的是上、左、右、後四個角,大寫轉兩層、小寫只轉角尖;五魔方有十二個面,除了 U、F、R、L、B、D,還有 BL、BR、FL、FR、DL、DR,一次轉五分之一圈;斜轉魔方則用 R、L、U、B 代表四個角。加撇號是反方向的規則,在這些方塊上都通用。

魔術方塊公式為什麼用英文字母?

因為這套寫法來自英文:R 是 Right(右)、L 是 Left(左)、U 是 Up(上)、D 是 Down(下)、F 是 Front(前)、B 是 Back(後)。它由英國數學家大衛・辛馬斯特在 1980 年前後推廣,所以叫辛馬斯特標記。字母跨語言通用,各地的教學和比賽打亂都讀得懂。