Види головоломки. Кубики з нестандартним співвідношенням елементів

Головоломки

Головоломки- це інтелектуальні ігри, що вимагають відомої гостроти розуму та гарних здібностей до просторового моделювання. Хоча здебільшого головоломки робляться для індивідуальної гри, їх цілком реально використовувати і для проведення турнірів (наприклад, рішення на швидкість). Головоломки виготовляють із пластику, металу, дерева, паперу, мотузок, скла – на що вистачає конструкторської фантазії.

Розглянемо найвідоміші механічні головоломки, які можуть претендувати на звання настільних (і не дуже) ігор.

КУБИК РУБИКА

Головоломки

Цю головоломку винайшов у 1974 році Ерне Рубік, скульптор та викладач архітектури в Угорщині.

Кубик Рубика є кубом з 26-и пластмасових маленьких кубиків (для початкової версії 3х3х3), які здатні обертатися навколо невидимих зовні осей.

Сторони великого куба забарвлені у різні кольори (зазвичай – білий, жовтий, синій, зелений, червоний, помаранчевий), утворюючи 54 кольорові квадрати.

Повороти сторін кубика дозволяють змінити розташування граней щодо один одного. Гравцю потрібно «зібрати кубик Рубіка», тобто повернути кубик у початкове положення, коли кожна його грань складається із квадратів одного кольору.

Число всіх доступних різних станів кубика Рубіка дорівнює

43 252 003 274 489 856 000

Алгоритм, який збирає кубик Рубіка за мінімальну кількість ходів, традиційно називається «алгоритмом Бога». Максимальна можлива кількість ходів, яку такий алгоритм може зробити, називається «числом Бога». Останній анонсований (хоч і не перевірений) результат стверджує, що число Бога дорівнює 20. Простого опису «алгоритму Бога» при цьому, як і раніше, не знайдено, і оптимальне складання кубика здійснюється за допомогою трудомістких обчислень. На даний момент одним із найпопулярніших методів складання є метод Джесікі Фрідріх.

За всю історію існування кубика Рубіка (так само відомого під назвою «магічний куб») було продано 350 мільйонівекземплярів оригінальної головоломки та її аналогів. Також існують набагато менш популярні комп'ютерні ігри, що імітують "магічний кубик".

У радянському журналі « Юний технік№ 7 за 1982 рік публікувалися креслення для самостійного виготовлення кубика. Вони мали свою власну конструкцію та виготовлялися з дерева (бука або липи, з використанням воску для змащування граней) та латунних кілець. Інструкція закінчувалася словами «Якщо з першого разу не вийшло – спробуйте ще».

Швидкісне складання

Швидкісне складання кубика Рубіка називається спідкубінг (від англ. Speedcubing), а люди, які захоплюються цим - спідкуберами.

Змагання зі спідкубінгу можуть проводитись за декількома номінаціями – у категоріях від 2х2 до 7х7, «наосліп» і навіть за допомогою ніг!

Нинішній рекорд швидкісного складання кубика було встановлено 29 січня 2011 року на змаганнях у Мельбурні Феліксом Земдегсом: 6,65 секунд . Попередні рекорди в 7,08 та 8,72 секунд належали відповідно голландцю Еріку Аккерсдайкута японцю Ю. Накадзіме.

Ансі Ванхала з Фінляндії зібрав кубик ногами за 36,72 секунди.

Варіації кубика Рубіка

Кубики з нестандартним числом елементів

Головоломки

Крім традиційного 6-колірного виконання кубика 3×3×3 зустрічаються куби з формулою 2×2×2, 4×4×4, 5×5×5; кубики із зображеннями на гранях; «гібриди», отримані поєднанням кількох кубиків, варіанти із закругленими кутами.

Куб зі стороною 4 часто називають майстер-кубом або «помстою Рубіка». На даний момент найбільшим не віртуальним є кубик Рубіка 11х11х11; також відомі поодинокі спроби виготовлення кубів з гранню 12 і 17.

Кубики з нестандартним співвідношенням елементів

Це можуть бути куби 2х2х4, 3х3х1, 3х3х2, 3х3х4, 3х3х5, 3x3х7 тощо.

Головоломки

Кубики з нестандартними розмірами елементів(Дзеркальний кубик Рубіка).

Замість кольорових квадратних граней однакового розміру цього кубика використані дзеркальні прямокутники різних розмірів.

Головоломки

Дзеркальний куб підпорядковується алгоритму складання класичного3×3×3, але через нестандартні грані кубик набуває зовсім фантастичного вигляду, і якщо не абстрагуватися від форм складових елементів, зібрати його складніше.

Подвійні, потрійні тощо. кубики

Вони можуть мати 2 загальні елементи на гранях і, як наслідок, загальну вісь обертання, через що збірка такого куба дещо ускладнюється.

Головоломки

Кубики з нестандартними осями обертання

Головоломки

Кубик Рубіка для сліпих

У таких головоломок грані відрізняються не кольором, а фактурою – вони можуть мати накладки з різних матеріалів – металу, дерева, гуми, тканини, пластику тощо. Ще варіант - на гранях є позначення типу "гральна кістка".

Головоломки

Такий кубик можна скласти, побачивши його грані пальцями.

Кубик Рубіка - судоку

Це гібрид Кубика Рубіка та ігри судоку. На гранях намальовані цифри, і треба скласти кубик так, щоб цифри не повторювалися на гранях. Іграшка для фанів.

Головоломки

Кубик-кулька Рубіка

Варіант зі згладженими кутами та гранями. Якщо вам доведеться зробити перерву у відпочинку, ця головоломка легко замінить прес-пап'є.

Головоломки

«Псевдо-куби»

Варіант кубика-кульки. Відмінною рисою даного типу головоломок є те, що вони можуть мати аналогічний спосіб складання, але виглядатимуть, наприклад, як мультяшний герой або песик.

Головоломки

Цей тип головоломок є ідеальним варіантом навчальної та розвиваючої дитячої гри.

Кубик Рубіка mp3-плеєр

Поки що ця головоломка існує лише у вигляді прототипу. Вона створена дизайнером Hee Yong і має цікаву умову для управління: щоб змусити грати цей плеєр, необхідно зібрати хоча б один колір на гранях кубика.

Головоломки

Наприклад, щоб запустити програвання музики, треба зібрати верхню грань, а щоб зупинити – нижню, тощо.

Світловий кубик Рубіка

На відміну від решти своїх побратимів, цей кубик не має рухомих частин, а всі квадрати підсвічені світлодіодами різних кольорів. Щоб повернути кубик в одному з перерізів, потрібно натиснути на відповідні кнопки на гранях, після чого вони і поміняють свій колір.

Головоломки

ПІРАМІДКА

Також відома під назвою пірамінкс, «молдавська пірамідка», «японський тетраедр». Винайдено та запатентовано у 1972 році (ще до винаходу кубика Рубіка) німцем Уве Меффетом. Зібрана пірамідка має форму тетраедра, грані якого в зібраному вигляді забарвлені в один із 4 кольорів, та розділені на 9 однакових трикутників кожна.

Головоломки

Головоломки

Завдання головоломки схоже на кубик Рубіка, але збірка протікає набагато простіше. Доведено, що мінімально необхідна кількість поворотів для збирання пірамідки при оптимальному методіскладання не перевищує 11.

Усього існує 933 120 можливих перестановок кольорів на гранях (за винятком розташування тривіальних кутових елементів).

Проводяться чемпіонати зі збирання пірамідки на якийсь час. Останній світовий рекорд збірки на якийсь час був встановлений 24 лютого 2008 р., становить 2,83 секунди і належить Томашу Кедровичу.

Варіації пірамінкса

Тетрамінкс - пірамідка, у якої прибрано кутові елементи. Має форму усіченого тетраедра.

Головоломки

Головоломки

Робилися поодинокі спроби створення майстер-пірамінкс, пірамідки з 4 шарами та професор-пірамінкс з 5 шарами, але вони залишилися прототипами.

МЕГАМІНКС

Головоломка у формі додекаедра, схожа на кубик Рубіка, складається з 50 частин, що рухаються, тоді як у кубику їх всього 20. Розрізняють дванадцятикольоровий (всі грані мають різні кольори) і шестикольоровий (протилежні грані мегамінкса пофарбовані в однакові кольори).

Головоломки

Мегамінкс або Чарівний додекаедр (Magic Dodecahedron), був одночасно винайдений різними людьмиі випускався кількома різними виробниками з невеликими відмінностями у конструкції.

Кількість варіантів зміни кольорів для дванадцятиколірного мегамінксу складає:

100 669 616 553 523 347 122 516 032 313 645 505 168 688 116 411 019 768 627 200 000 000 000 .

Кількість варіантів зміни кольорів для шестиколірного мегамінксу в 2^14 разів менша і становить:

6 144 385 775 971 883 979 645 753 925 393 402 415 081 061 792 664 780 800 000 000 000 .

Нагадаю, що можлива кількість станів кубика Рубіка становить «всього» 43 252 003 274 489 856 000 варіантів.

Будова мегамінкса багато в чому аналогічна до будови кубика Рубіка, тому збирати його не набагато складніше, ніж стандартний 3х3х3.

Шестикольоровий варіант приховує додаткову неочевидну складність: головоломка містить пари однакових по фарбуванню частин. Тим не менш, хоча вони візуально не відрізняються, можлива ситуація, коли головоломка може бути вирішена тільки після перестановки «однакових» фрагментів, тобто переведена в інший, але візуально невідмінний стан.

Світовий рекорд швидкісного складання мегамінксу 49.71 секунди - було встановлено Балінтом Бодором 24 квітня 2010 року.

Головоломки

Головоломка Октахедрон складна за своєю природою складання. Усі вісім граней мають кожна свій колір. Це як дві пірамідки, що торкаються один одного.

Додахедрон

Головоломки

Головоломки

Головоломка Додахедрон, ймовірно, названа так через кількість граней, що відповідає 8-ми. Алгоритм складання близький до кубика 2х2х2, але в нього всього 6 граней. Тому цю головоломку скласти складніше, вона дезорієнтує велику кількість граней при невеликій кількості площин обертання.

Хексагон

Головоломки

Назва головоломки Хексагон також обумовлена кількістю граней. За своєю суттю ця головоломка один із численних різновидів Кубика Рубика 3х3х3. Безформність у розібраному вигляді, відмінність кольорів граней надає головоломці дуже заплутаної форми розібраного вигляду. Площини обертання відрізняються від звичних, це головоломка більш складна і цікава.

Неправильний IQ кубик

Головоломки

Ще один страшний нащадок кубика Рубіка. Зі стану зліва на фото необхідно скласти кубик саме «у форму кубика». І це не так легко, як можна подумати.

ЧАРІВНІ КІЛЬЦЯ

Ця головоломка має вигляд двох кілець, з'єднаних у формі вісімки і заповнених кольоровими (2-4 кольори) кульками, здатними вільно переміщатися в кільцях. Розв'язання головоломки полягає у складанні безперервних послідовностей кожного кольору.

Головоломки

Існує 2 версії цієї головоломки:

* Угорська: 38 куль (4 кольори, по 4 кулі у внутрішніх секціях між перетинами), 75406424215922599800 способів розташування.

* Кільця Рубика: 34 кулі (3 кольори), розташування кілець - під кутом один до одного (головоломка тривимірна, чим виключаються мимовільні зрушення куль, кількість варіантів розташування 193413243572640 .

Також розроблений комп'ютерний варіант гри, що пропонує гравцеві вирішити 25 різних головоломок, об'єднаних принципом «чарівних кілець», але власне кілець і квітів може бути значно більше, ніж у пластмасовому «прабатьку».

ЗМІЙКА РУБИКА

Ця головоломка так само вигадана Ерне Рубікомі є 24 шарнірно з'єднаних між собою призми в перерізі рівнобедреного прямокутного трикутника, що утворюють в результаті «змійку».

Завдання полягає у складанні різного родугеометричних фігур, тварин та інших асоціативних речей. Усього із «змійки» можна скласти понад сто двовимірних та тривимірних фігур (собака, кобра, літак, миша тощо), що чудово розвиває просторове мислення.

Головоломки

На початку 1980-х років Змійка Рубіка мала велику популярність у СРСР і досі залишається одним із «бестселерів» серед механічних головоломок, порівнянних за популярністю з кубиком Рубіка.

ТАНГРАМ

Танграм (кит.七巧板, піньінь qī qiǎo bǎn, букв. «сім дощок майстерності»)- головоломка, що складається з семи плоских фігур, які складають певним чином для отримання іншої, більш складної фігури (силует або зовнішній контур людини, тварини, предмета домашнього вжитку, літери або цифри тощо). При цьому необхідно виконувати такі умови:

Повинні бути використані усі 7 фігур;

Фігури не повинні перекривати один одного.

Головоломки

На даний момент запропоновано приблизно 6,13 мільйона можливих конфігурацій танграма, у кожній з яких при цьому хоча б одна вершина і хоча б одна сторона будь-якої частини збігаються з вершиною та стороною іншої частини.

Перша згадка про танграму зустрічається в китайській книзі 1813-го року, хоча він і вважається винаходом давнину, а на заході ця головоломка з'явилася лише на початку 19 століття.

З того часу було випущено кілька великих книг із завданнями з танграми, наприклад, книга Семюеля Ллойда The Eighth Book Of Tan (англ. «Восьма книга Тан»), що вийшла в 1903 році, містить вигадану історію танграма, згідно з якою ця головоломка була винайдена 4000 років тому божеством на ім'я Тан, і включає 700 завдань, деякі з яких нерозв'язні.

Головоломки

Танграм містить 5 прямокутних трикутників(2 маленьких, 2 великих і 1 середній) 1 квадрат і 1 паралелограм, що є єдиною фігурою головоломки, що має лише обертальну симетрію, тобто, щоб скласти певні фігури, його, можливо, доведеться перевертати.

У Танграма також є різновиди. Наприклад, Арена, заповнена дев'ятьма складеними з рівнобедрених трапеційелементами, і «дражнилка-Т».

Головоломки

КУБ СОМА

Куб-сома (англ. Soma cube)- це головоломка, що є, по суті, тривимірним аналогом китайської головоломки пентаміно.

Творцем куба-сома є Піт Хейн, а в Росії головоломка відома під назвою "Кубики для всіх".

Головоломки

Набір складається з 7 фігур: з них одна фігура складається з трьох кубиків, а решта з чотирьох кубиків:

З усіх 7 маленьких фігур можна скласти один великий куб (є 240 способів вирішення), та інші фігури (на даний час відомо 482 варіанта).

Головоломки

Головоломки

Існують і ускладнення цієї головоломки:

1. Маленькі елементи складаються із двоколірних кубиків, що дозволяє збирати «Шаховий куб» єдиним способом;

2. Грані елементів розфарбовують у два кольори, не враховуючи колір сусідніх граней – у результаті це також дає "Шаховий куб";

3. Зібраний куб «Сома» розфарбовують по зовнішніх гранях у 6 кольорів тощо;

4. По всіх гранях зовні ведуть «стежку»;

5. Ставлять мітки «гральна кістка»;

6. «Головоломка для мандрівників» – елементи просвердлені та нанизані на волосінь;

7. «Сома – Тюб» - елементи мають отвори, і при складанні кубика повинні вийти шість наскрізних отворів.

П'ЯТНАШКИ

Головоломки

Плями - популярна головоломка, придумана в 1874 році Ноєм Чепменом, поштмейстер з Канастоти. Являє собою набір однакових квадратних кісточок з нанесеними числами, укладеними в плоску квадратну коробку. Найбільш поширені варіанти з 15-ю та 8-ма елементами + одне поле залишається порожнім.

Мета гри - переміщаючи кісточки по коробці домогтися впорядкування їх за номерами, бажано зробивши якнайменше переміщень (не виймаючи з коробочки).

За дуже короткий час гра поширилася у всьому світі, за рішення певних комбінацій призначалися великі премії, і власники контор та магазинів були змушені видати заборону на гру у «15» на робочому місці.

Коли за іграшку взялися математики, з'ясувалося, що лише половина завдань може бути вирішена.

Але якщо допустити поворот коробки на 90 градусів, при якому зображення цифр виявляться лежачими на боці, можна перевести нерозв'язні комбінації в розв'язні (і навпаки). Таким чином, якщо замість цифр на кісточки нанести крапки та не фіксувати положення коробки, то нерозв'язних комбінацій взагалі не виявиться.

Існують варіанти головоломки, коли скласти потрібно не цифри, а картинку.

Семюель Ллойд, американський шахіст і автор головоломок, запропонував безліч завдань з «плями». Ось одна з них: перемістіть кісточки з положення, показаного в лівій частині ілюстрації, в положення, зображене праворуч.

Головоломки

МІНУС-КУБІК

Це об'ємна механічна головоломка, що виготовлялася в СРСР, варіант «пляшки».

У запаяному прозорому пластиковому кубику лежить 7 маленьких кубиків, зібраних у свою чергу із двох П-подібних половинок різного кольору.

Головоломки

Маленькі кубики рівно укладаються всередину великого, а замість восьмого кубика залишається порожнє місце, на яке можна перевертати головоломку, пересувати інші.

Зібрати мінус-кубик – це встановити кубики таким чином, щоб на кожній стороні всі грані малих кубиків були пофарбовані в один колір.

Відомо два варіанти цієї головоломки, що відрізнялися кольором та орієнтацією одного з маленьких кубиків:

Московський (біло-червоний): йому існує в 12 разів більше вірних комбінацій;

Свердловський (біло-блакитний): цей варіант у 12 разів складніший для вирішення.

ВАВИЛОНСЬКА ВЕЖА

Вавилонська вежа, або, «вежа зі слонової кістки» - головоломка зі ковзними частинами, що складається з кількох зібраних у вежу дисків, що обертаються навколо центральної осі. Усього в головоломці 6 дисків; уздовж сторін вежі розташовані 6 колон маленьких кульок, розфарбовані у 6 кольорів.

Головоломки

Кольори у кожній колоні упорядковані від світлого в нижньому диску до темного у верхньому (варіант – збігаються колонами). У нижньому диску розташована пружина, що дозволяє втиснути одну з двох протилежних куль усередину, що створює проміжок. Завдяки цьому кулі можуть пересуватися вгору і вниз борозенкою від одного диска до іншого, а при обертанні дисків кулі і проміжок обертаються по колу до інших колон.

Кількість варіантів розташування квітів для вавілонської вежі становить ≈1.9*10^40, або

19 116 323 737 814 368 119 883 304 974 417 920 000 000 комбінацій

Крім збільшення кількості колон та дисків існує і так званий супер-вавилон (на мій погляд, є позашлюбним синомвавілонської вежі та кубика Рубіка).

Головоломки

Центр вежі розділений на два елементи, що створює ще одну вісь обертання та значно збільшує кількість варіантів розташування кольорів.

КУЛЯ РУБІКА

(так само - Рубік 360, кулька Рубіка, сфера Рубіка) - механічна головоломка, винайдена та запатентована у 2009 році угорським скульптором та викладачем архітектури Ерне Рубіком.

Головоломки

Головоломки

Головоломка являє собою три прозорі сфери, що обертаються на осях, що знаходяться одна в іншій. Усередині центральної сфери – 6 кольорових куль. Ціль полягає в тому, щоб через отвори в сферах довести кожну кулю до гнізда з відповідним кольором, розташованого на зовнішній сфері.

Щоб зібрати головоломку, потрібно перемістити шість кульок, пофарбованих у різні кольори, від центральної сфери до відповідних пазів зовнішньої сфери. Для цього їх потрібно провести через середню сферу, що має два отвори. Сам Ерне Рубікзаявив, що, хоча завдання на перший погляд виглядає простим, домогтися його вирішення дуже і дуже важко, тому що в гру втручається гравітація.

КУБ-ЛАБІРИНТ

Ще одна радянська головоломка, що є шестирівневим лабіринтом. Мета гри – провести кульку через лабіринт із верхнього поверху на нижню.

Головоломки

Головоломки

Куб-лабіринт має невелику складність, і вимагає скоріше спритності та твердої руки, ніж гостроти розуму.

МЕТАЛЕВІ ГОЛОВОЛОМКИПотрібно дістати предмет зі скляної пляшки. Іноді з неабиякими доважками (від англ. jigsaw puzzle) - гра-головоломка у вигляді мозаїки, яку потрібно скласти з безлічі фрагментів малюнка різної форми.

Головоломки

Головоломки

Це одна з найдоступніших іграшок, що розвивають. Традиційна форма шматочків пазла – прямокутні, з виступами та виїмками, але існують і трикутні, круглі, овальні елементи.

Види пазлів

Пазли діляться за розміром елементів і розміром єдиної картини, їх складність визначається малюнком, але головним критерієм є кількість елементів - чим вона вища, тим пазл більший і складніший.

Маленькі пазли – від 54 до 260 елементів. В основному призначені для дітей, тому на них зазвичай зображені кадри з мультфільмів та яскраві казкові мотиви.

Середні (260-500) і великі (500-6000) пазли призначені для дорослих, і на них зображуються пейзажі, фантастичні картини, портрети і т.п.

* Чим більше елементів, тим менша деталь - але ця діаграма справедлива, як правило, тільки для мозаїк з розмірами до 200 елементів. Понад розміри всіх елементів у мозаїки з числом деталей і 500 і 10 000 однакові.

* Найбільший пазл (на 2011 рік) був випущений восени 2010 фірмою Ravensburger Puzzle і складається з 32 256 елементів. На ньому зображено колаж із 32 коміксів авторства Кіта Харінга. Розмір цього пазла складає 544 х 192 сантиметри. Цей пазл важить близько 26 кілограмів, що утруднює його доставку до місця збору.

* Один з найдавніших російських «пазлів» – «Жнива» – був виготовлений художником П. Вдовічевиму першій половині ХІХ століття.

Незмінно Ваша ^_^

Головоломки

Різні ігри для дітей та дорослих створені не тільки для розваг: крім цього, вони повинні сприяти фізичному та розумовому розвитку. Існує велика кількість розваг, проте найбільш улюбленими та корисними залишаються різні види головоломок. Вони не тільки допомагають весело та захоплююче проводити час, але й дають можливість набувати нових навичок та знань.

і який принцип її дії

Головоломкою називають непросте завдання, для вирішення якого не обов'язково мати спеціальні знання високого рівня. Для її розгадки необхідно застосувати кмітливість та логіку.

Свою назву головоломка здобула не випадково. Принцип більшості таких загадок полягає в тому, щоб завдяки шаблонності мислення спрямувати людину помилковим шляхом. Грунтуючись на стереотипах, спочатку люди обирають псевдошлях, який спочатку здається вірним. У разі вираз «зламати голову» означає «зламати стереотип мислення». Щоб вирішити головоломку, потрібно відмовитися від шляху, який здається єдино вірним, і поміркувати над правильною відповіддю.

Щоб вирішувати яких різноманітні та незліченні, необхідно використовувати усі свої вміння та навички. Потрібно збирати інформацію та вміти правильно аналізувати її. Важливо розуміти, які дані справді потрібні під час вирішення, а які варто відкинути. При цьому важливо знайти необхідну інформацію, яка здатна призвести до перемоги.

Завдяки завданням на логіку мозок згадує, що таке причинно-наслідкові зв'язки, включає фантазію, причому людина вчиться шукати необхідні зачіпки, правильно ставити питання, висувати припущення і перевіряти їх.

Види головоломок

Загальноприйнятої класифікації головоломок немає, але умовно їх поділяють на кілька груп:

Механічні головоломки- вони представлені у вигляді механізмів з рухомими частинами та кріпленнями.
Пазли- їхня суть полягає в збиранні зображень з плоских фігурок. Існують також об'ємні пазли.
Мотузкові головоломкисхожі на плутанини. Сенс ігор у розплутуванні мотузок та вивільненні окремих деталей.
Розвиваючі головоломки- подібні іграшки містять різні місії та завдання, які необхідно виконати, застосувавши креативність мислення.
Графічні та текстові завдання.

Дитячі головоломки

Подібні ігри для дітей є найцікавішими та кориснішими. Вирішення завдань може зайняти їхню увагу надовго. Різні види вимагають уваги, цікавості та посидючості. Нерідко буває так, що діти розгадують подібні завдання швидше дорослих, оскільки їх мислення ще обмежено стереотипами. Іноді дітям на думку спадають рішення, про які дорослі навіть і подумати не можуть.

Найменшим найкраще підбирати прості завдання Це можуть бути пазли, загадки, лабіринти. Дуже важливо вибрати таку головоломку, щоб малюк зміг її вирішити. Якщо завдання буде складним і дитині буде важко, то вона може просто втратити до неї інтерес. Те саме станеться, якщо головоломка буде занадто простою. При виборі відповідної головоломки найкраще виходити з індивідуальних особливостейта віку малюка.

Знамениті головоломки

Починаючи з 1975 року і по сьогодні найвідомішою головоломкою у всьому світі є кубик Рубіка. Щоб зібрати його правильно, знадобиться чимало часу. Ця головоломка вважається лідером з продажу серед іграшок по всьому світу. Пік популярності цієї іграшки припав на 1980 рік, тоді його крутив кожен п'ятий житель Землі.

Не менш захоплююча головоломка у вигляді кулі - розібрати її зовсім нескладно, а щоб зібрати цю конструкцію, доведеться попрацювати. І кубик, і кулька – це найцікавіші головоломкидля дітей та дорослих. Щоб вирішити подібні завдання на логіку, потрібно виявити чималу кмітливість та терпіння.

Користь головоломок для дітей

Насамперед, вирішуючи різні види головоломок, дитина стає більш посидючою. По-друге, розбираючи подібні завдання, малюк знаходить і швидко розвиває навички вирішення завдань, які знадобляться йому не лише у навчанні, а й у дорослому житті.

Більше того, при вирішенні головоломок у дітей розвивається така якість, як наполегливість, адже завдання настільки складні, що їх доводиться вирішувати заново кілька разів. Саме таким чином до дитини приходить розуміння того, що в житті не все просто і щоб досягти успіху, потрібно докласти чимало зусиль. Очевидним плюсом подібних занять є і покращення дрібної моторикищо, у свою чергу, позитивно впливає на роботу головного мозку.

Користь головоломок для дорослих

Багато фахівців не втомлюються наполягати на тому, що людина має тренувати свій мозок. З часом клітини головного мозку старіють, вони просто потребують омолоджувальних процедур.

Види таких ігор допомагають стимулювати процеси мислення, це свого роду тренажер для мозку. Неймовірна користь головоломок також полягає у розвитку пам'яті. З віком у голові не вдається зберігати такий обсяг інформації, як у молодості. Щоб зберегти якнайдовше здорову пам'ять, її потрібно тренувати. Розгадуючи головоломки поступово, але систематично, можна зберегти гостроту розуму.

Різні види головоломок настільки різноманітні, що їх просто не перерахувати, проте всі вони позитивно впливають на розвиток інтелектуальних здібностей та стимулюють мозкову діяльність. Вибирати відповідну головоломку потрібно, відштовхуючись від своїх переваг.

Вступ

Головоломки з сірниками

Види головоломок

Методи вирішення головоломок

Висновок

Список використаної літератури та інтернет-ресурсів

додаток

Вступ

Велич людини - у його здатності мислити.

Б. Паскаль

Мільйони людей у всіх частинах світу захоплюються головоломками та фокусами. І це не дивно. "Гімнастика розуму" корисна в будь-якому віці, вона тренує пам'ять, загострює кмітливість, виробляє наполегливість, здатність логічно мислити, аналізувати та зіставляти.
Ще в Стародавній Елладі без ігор не мислився гармонійний розвиток особистості. І ігри давніх не були лише спортивними. Наші пращури знали шахи та шашки, не чужі їм були ребуси та загадки. Таких ігор за всіх часів не цуралися вчені, мислителі, педагоги. Вони й творили їх. Багато древніх завдань були головоломки, які використовувалися в навчанні. Рішення якихось із них тягло у себе подальші успіхи математики, що, своєю чергою, сприяло різноманітності самих головоломок, оскільки розширювало їх тематичну змістовність.

То що таке головоломка?

Головоломка- непросте завдання, на вирішення якої, зазвичай, потрібна кмітливість, а чи не спеціальні знання високого рівня.

Існує величезна кількість головоломок різного видуі якоїсь загальноприйнятої класифікації немає, тому наш поділ буде умовним, але допоможе нам орієнтуватися у світі головоломок.

Види головоломок

Усні головоломки.Це головоломки, умова яких може бути передана у усного мовленнябез залучення будь-яких додаткових предметів. До них можна віднести: загадки, шаради, парадокси, гру данетки

Головоломки з предметами.Це головоломки, в яких активно використовуються звичайні побутові предмети: головоломки із сірниками, монетами, карткові головоломки.

Механічні головоломки. Механічні головоломки - це клас головоломок, які були спеціально виготовлені як головоломки. Це всілякі дротяні головоломки, головоломки типу Кубика Рубіка, пазли, пентаміно та ін.

Друковані головоломки. Це ті головоломки, для яких необхідний папір та олівець. Вони можуть бути надруковані чи намальовані. До таких головоломок відносяться найрізноманітніші кросворди, ребуси, головоломка какуро, японські кросворди, різні геометричні та математичні головоломки та багато інших.

З розвитком комп'ютерів почали активно розвиватися комп'ютерні головоломки. Насамперед туди потрапили усні та друковані головоломки, а також стали активно створюватися програми-головоломки: флеш-головоломки, онлайн-головоломки, пасьянси та інші.

У своєму проекті більш детально я зупинюся на головоломках з предметами, а саме головоломки з сірниками.

Ціль:дізнатися методи вирішення головоломок із сірниками

Завдання:

1. Вивчити математичну літературу, яка описує види та методи вирішення головоломок із сірниками

2. Навчитися вирішувати головоломки зі сірниками

3. Зробити презентацію свого проекту

Сучасний тлумачний словник російської Т.Ф. Єфремової - "ГОЛОВОЛОМКА" головоломка [головоломка] ж.

1) а) Спеціально підібрана загадка, завдання і т.п., для вирішення якої потрібні кмітливість та знання у відповідній галузі.

б) Кумедний виріб, що складається з різних з'єднаних між собою елементів, які необхідно роз'єднати. 2) перен. Які-л. складні проблеми, вирішення яких потребує великої праці.

Тлумачний словник російської Д.Н.Ушакова - "ГОЛОВОЛОМКА" головоломки, ж. (Розг.). Складна, важкорозв'язна загадка, завдання. || Іграшка, яка потребує вирішення подібного завдання. Китайська головоломка.

Слово Головоломка в словники Ожегова
ГОЛОВОЛОМКА, -і, ж. Головоломна загадка, завдання. Поставити головоломку кому-н. (Також перен.: Змусити подумати, подумати над чимось важким).

Слово Головоломка у словнику Єфремової
Наголос:головоломка ж.

1. Спеціально підібрана загадка, завдання і т.п., для вирішення якої потрібні кмітливість та знання у відповідній галузі.

2. Кумедний виріб, що складається з різних з'єднаних між собою елементів, які необхідно роз'єднати.

2. перекл. Які-л. складні проблеми, вирішення яких потребує великої праці.

Слово Головоломка у словнику Д.М. Ушакова
ГОЛОВОЛОМКА, головоломки, В· жін. (В· розг.). Складна, важкорозв'язна загадка, завдання. | Іграшка, яка потребує вирішення подібного завдання. Китайська головоломка.

Слово Головоломка у словнику Синонімів
софізм, загадка, флексагон, завдання, кросворд, чайнворд

Слово ГОЛОВОЛОМКА у словнику Енциклопедії
загадка, завдання, що вимагає свого вирішення догадливості, кмітливості; гра із завданнями такого характеру.

Слово Головоломка у словнику Синоніми 4
загадка, завдання, кросворд, софізм, флексагон, чайнворд

Слово Головоломка у словнику Повна акцентуйована парадигма щодо А. А. Залізня
головоломки, головоломки, головоломки, головоломки, головоломки, головоломки, головоломки, головоломки, головоломки, головоломки, головоломки, головоломки, головоломки

Головоломно Головоломно Головоломний Головоломний Головоломний ГоловоломнийГоловоломний Головоломний Головоломний Головоломність Головоломність Головоломність ГоловоломністьГоловоломність

У тлумачному словникуДаля цим словом визначався двоколісний віз, що легко перекидається, наприклад, кабріолет або двоколка

паліндром, кросворд, шарада (загальне)

Складне завдання, загадка

Що являє собою « кубик Рубика»

Картковий пасьянс

« травмонебезпечна» завдання для ерудиту

Завдання, що вимагає мозкового штурму

Суть кубика Рубіка

Похмельна шарада

Загадка для розумних

Загадка для ерудиту

Важка загадка, завдання

Дуже складна, важко розв'язна загадка, завдання

Завдання-жарти, завдання-загадки, жартівливі історії та вигадливі математичні завдання розвивають у школярів допитливість та кмітливість. При цьому в дітей віком розвивається інтуїція, здогад, швидкість мислення. Особливу розумову активність діти виявляють під час досягнення ігрової мети.

цікавий математичний матеріал різного ступеня складності. Він може становити інтерес і для дорослих.

Математична головоломка - Завдання цікавої математики з ігровими елементами (правилами можливих дій, Іноді - сюжетом), що вимагає більшою мірою кмітливості, ніж математичної підготовки або спеціальних знань.

Багато з загальновідомих головоломок у тому чи іншою мірою несуть математичний зміст, наприклад, у пентаміно суттєві форми та розташування фігур, а судоку - властивості графів. Гра Конвея « Життя» і завдання побудови фракталів можна також розглядати як математичних головоломок, хоча гравець оперує з ними тільки шляхом завдання початкових конфігурацій, а після того, як початкові умови встановлені, правила головоломки визначають усі подальші зміни та ходи.

Однією з глав книги Challenges for Game Designers ігрового дизайнера Яна Шрайбера, який працював над такими проектами, як Marvel Trading Card Game та Playboy: the Mansion.

А що взагалі таке головоломка? Це слово дуже часто використовується невиправдано, особливо в іграх. Так звані «ігри-головомки» на зразок Тетріса або Bejeweled насправді не мають нічого спільного з розгадуванням, особливо в порівнянні з іграми, де справді є кінцевий варіант рішення, наприклад, як у кросворді чи судоку.

Тим часом завдання, звані «головоломками», міцно ввійшли у цифрові ігри, причому у такі різні, як Zork, Zelda, Myst, Final Fantasy і Monkey Island. Візьмемо, наприклад, найпоширеніший варіант такої «головоломки» з ігор: «знайдіть об'єкт Х і помістіть його в Y».

Також поширені головоломки, які часто називають "міні-іграми". Ці ігри пропонують короткі інтерлюдії чи завдання, які треба вирішити у межах великої гри. Багато відеоігор використовують міні-ігри, щоб розблокувати доступ до наступного розділу або рівня.

Dictionary.com пропонує не менше 12 різних термінів слова «головоломка», і лише одне підходить до ігор: «1. Іграшка, проблема або інший винахід, створений з метою розваги за допомогою труднощів, які вирішуються за допомогою винахідливості або наполегливих спроб».

У нашій книзі, відповідно до використання цього слова у світі відеоігор, під головоломкою буде матися на увазі будь-яка подія, не пов'язана з боєм, або ланцюг таких подій, які вимагають від гравця виконання завдання або дії (або серії завдань або дій) для подальшого просування гри . Виконання цих завдань може бути як обов'язковим, і необов'язковим.

На жаль, коли справа стосується гравця, іноді немає різниці між головоломкою та знаком «стоп». У цьому розділі ми розберемося, як і коли створювати головоломки та вбудовувати їх у велику гру.

Основні характеристики головоломок

Вигадувати новий тип головоломок - це майже те саме, що вигадувати гру. Є «стан» головоломки (схожий зі станом гри), механіка для зміни стану, цільовий стан та умова перемоги. Як тільки ви визначилися з механікою, ви підлаштовуєте її, щоб отримати різну динаміку.

Крім того, зазвичай головоломка має тему. У грі BioShock, наприклад, є міні-гра-«відмичка», за допомогою якої гравець може відчиняти двері та отримувати контроль над електронними пристроями. Тема тут - злом комп'ютера, а механіка включає обертання труб з метою побудови шляху між входом і виходом на поле. Скріншот та докладний опис роботи цієї гри-відмички можна знайти тут.

Коли ви розробляєте правила міні-ігри, необхідно дотримуватися таких умов:

Зрозумілість:у правилах та управлінні можна легко розібратися.
Розпізнаваність системи:системи всередині головоломки повинні бути зрозумілими, щоб гравці могли розпізнати серію можливих дій, необхідних вирішення головоломки. Зазвичай використовуються кольори та форми, а також інші сфери загальних знань (правопис чи прості функції речей).
Простота використання:гарний інтерфейс (UI).
Заохочення навички гравця:Якщо гравець зустрічав головоломку багато разів, він повинен мати можливість удосконалюватись у своєму вмінні.

Коли ви розробляєте правила для головоломки, щоб вбудувати її у велику гру, врахуйте наступні додаткові умови, які зроблять міні-гра цікавіше:

Занурення:плавний перехід між основною грою та міні-грою (зазвичай це завдання художників - зробити інтерфейс міні-ігри в тому ж стилі, що і у всієї іншої гри, але дизайнер повинен правильно підібрати головоломку до сюжету та всесвіту гри).
Значні наслідки у грі поза головоломки:не просто "ви відчинили двері", але "ви отримали всякі плюшки".

Як зробити головоломки цікавими

Якщо мета дизайнера – зробити гру цікавою, то включення головоломок має зробити гру ще цікавішою; тобто вони повинні працювати на основну мету гри. У деяких іграх головоломки взагалі недоречні. В інших дизайнер обмежений до кількох видів головоломок.

Наприклад, більшість головоломок (особливо логічних та ребусів) будуть, швидше за все, недоречні у швидкісному шутері, навіть у грі-головоломці дизайнер повинен обмежитися головним чином просторовими головоломками. Ну, а якщо ви зупините сесію в тетріс, щоб змусити гравця розгадати ребус або дослідити карту і знайти предмет, це зовсім уб'є суть гри.

А в цілому, головоломки - це справжні перешкоди, які заважають гравцям досягти мети, поки вони їх не розгадають. Задоволення від головоломки зазвичай викликане радістю перемоги, почуттям успіху у вирішенні важкого завдання та відчуття контролю, яке передує успіху. В ідеалі, хороша головоломка має викликати у гравців гордість за себе та за свої досягнення.

Якщо головоломки зроблені погано, це може зіпсувати або зовсім відбити смак до решти гри, так само як дорожній корок псує враження від гарної поїздки. Якщо гравець не справляється з головоломкою, він не може грати далі, і це його дуже дратує, і головоломка, яка здається йому нав'язаною і несправедливою, викликає досаду на гру (і на її дизайнера).

Типи головоломок

Є безліч різних головоломок. На щастя, їх можна розбити різні категорії за загальним ознаками.

Загадки

Мої зуби довгі, мої зуби короткі, мої зубці закінчуються раніше, ніж про мене заговорять.
- загадка з Beyond від Zork

Загадки - це питання з однією правильною відповіддю, але відповідь не очевидна. Зазвичай, у загадках використовується гра слів, яка вимагає від гравця нестандартної інтерпретації.

Загадки зараз набагато рідше зустрічаються в іграх, аніж років двадцять тому. Почасти тому є практичне пояснення: на те, щоб скласти загадку, потрібно чимало часу і сил, а гравець зустрічається з нею всього один раз. Адже загадку не можна зіграти кілька разів - якщо гравець її відгадав, він просто згадує відповідь, щоразу, коли знову її бачить. Ця властивість загадок робить їх дуже витратними, порівняно з іншим контентом.

До того ж, загадки не такі вже й цікаві більшості гравців. Коли відповідь стає відомою, є відчуття нагороди. Проте гравець або здогадується одразу, або ні. І якщо ні, то він або застряє на цій загадці надовго, або нишпорить по інтернету в пошуках відповіді (якщо рішення, зрештою, його не осяє). Не дуже схоже на захоплюючий геймплей.

І все ж є кілька хитрощів, які роблять загадки не такими прикрими для гравців, якщо дизайнер дуже на них наполягає:

Зробіть загадки необов'язковими.У класичній RPG Betrayal at Krondor загадки були замками на скринях зі скарбами. Відкривши скриню, гравець отримував корисні, але не необхідні предмети.
Пропонуйте підказки. Betrayal at Krondor не вимагало від гравця просто надрукувати відповідь на загадку. Натомість гравцеві показувалася кількість літер у відповіді, а кожна літера мала обмежену кількість літер. можливих варіантів. Наполегливий гравець міг виписати всі комбінації та знайти відповідні слова, що перетворювало загадку на гру на слова на кшталт боггла. Крім того, гравець міг вивідати підказки у розмовах із персонажами.
Запропонуйте альтернативу.Наприклад, гравець може розгадати загадку чи виконати інше завдання. Dungeons & Dragons Сфінкс дозволяє героям пройти, якщо вони розгадують загадку, але вони також можуть напасти на Сфінкса і подолати його в сутичці.

Щоб вигадати загадку, дизайнер зазвичай починає з відповіді і створює саму головоломку потім. Так, до відповіді "машина" може бути загадка "Пересувається на чотирьох, а ті, хто на двох, пересуваються всередині". Для допитливих: відповідь на загадку з епіграфу – «блискавка».

Нестандартне мислення

Як і загадки, головоломки-лабіринти - це завдання з каверзою, на які є лише одна правильна відповідь. Ці головоломки задані так, що гравець робить помилкове припущення, а для того, щоб знайти відповідь, потрібно засумніватися у цьому припущенні. Ось класичний приклад:

Покладіть олівець на аркуш паперу. Не відриваючи олівця, намалюйте чотири прямі лінії так, щоб з'єднували всі дев'ять точок. Більшість людей виходять із припущення, що лінії, які ми креслимо, не повинні виходити за межі квадрата, сформованого крапками. Якщо відкинути це припущення та накреслити лінії, які виходять за його межі, головоломка легко вирішується:

Аналіз загадок також можна застосувати і тут. Завдання на нестандартне мисленнядорого створювати, вони вирішуються лише один раз, вони можуть дратувати, якщо є перешкодою і гравець ніяк не може знайти відповіді. Як і інші головоломки, зробіть їх необов'язковими, запропонуйте альтернативні шляхи вирішення, дайте гравцям додаткові підказки, щоб направити гравця, якщо йому не вдається знайти відповідь.

Просторова логіка

Просторові головоломки мають на увазі маніпуляції об'єктами як в уяві, так і в ігровому просторі.

Тетріс, по суті, є протяжною в часі просторовою головоломкою на швидкість. Серія Adventures of Lolo та Sokoban – приклади того, як серія просторових головоломок може стати самостійною грою. Інші ігри (особливо RPG та пригоди) часто використовують просторові головоломки як невеликі квести в рамках великої гри. Згадайте величезну кількість головоломок з розсувними гратами рольових іграхдля консолей та ігор у стилі екшн.

У грі Shift використовувалися квадрати із різними сполучними лініями. Гравці могли повертати квадрати та змінювати напрямок цілих рядів залежно від їхньої орієнтації. На малюнку представлений прототип гри Shift авторства Вільяма Міллера, Раймонда Шампаньї, Клеммі Мердок, Джона Йосікави та Спайві Ліпсі. Передруковано із дозволу авторів.

Просторова логіка також часто використовується в битвах з босами, коли гравці повинні використовувати рівні чи структуру самої істоти, щоб перемогти у бою. Shadow of the Colossus чудово використовував це у всіх битвах, перетворюючи кожну з істот на багаторівневу гру.

Розпізнавання образів

Завдання на розпізнавання образів вимагають від гравця знайти та дізнатися якийсь образ, спираючись на надану інформацію. Злом коду - найвищий рівень такого роду головоломок. У електронних іграхобрази можуть з'являтися перед гравцем все швидше і швидше, ускладнюючи розпізнавання, або робити відмінність дуже незначною, наприклад, опускати один із компонентів на кожній п'ятій появі образу. У спорті гравці часто вивчають зразки поведінки команд-противників, щоб правильно побудувати свої захист та напад.

Битви з босами часто включають розпізнавання в босі образу і, ґрунтуючись на ньому, - пошук вразливих для атаки місць.

Логіка

«У вас є чотири кулі - чорної, синьої, червоної та жовтого кольору. Вам необхідно розмістити їх на чотирьох п'єдесталах у правильному порядку. Чорний ліворуч. Червоний поруч із синім. Жовтий праворуч від червоного».

Логічні завдання свого рішення вимагають від гравця вивести додаткову інформацію з інформації, наданої за умов. Такі завдання найчастіше зустрічаються у збірниках головоломок та пригодницьких іграх, але їх можна використовувати як завдання та в інших видах ігор.

Як і у випадку із загадками та завданнями на нестандартне мислення, існує одне-єдине рішення, яке необхідно знайти гравцю, тому використовувати їх слід обачно.

З іншого боку, логічні завдання невибагливі. У наведеному прикладі, якщо за неправильну відповідь немає покарання, або вона незначна, гравець може перебрати всі можливі комбінації, доки зрештою не знайде правильного рішення. Крім того, можна влаштувати так, щоб гра підказувала, показуючи, наскільки близько гравець до розгадки.

У будь-якому випадку, гравець повинен або штрафуватися за неправильні припущення, або винагороджуватися, якщо відгадує відразу ж, інакше головоломка здається лише набридливою безглуздою перешкодою на шляху до основної гри та марнування часу.

Дослідження

Лабіринти, підземелля, карти світу… Дослідження простору зустрічається у багатьох ігор. Прикладами досліджень може бути пошуки якоїсь певної людини у великому місті, пошуки шляху в заплутаній мережі коридорів, пошуки всіх скринь зі скарбами на рівні.

У шутерах від першої особи дослідження та знання рівня поступається за важливістю для виживання хіба що розвиненим навичкам. Пригодницькі ігри, такі як The Legend of Zelda, відомі своїми головоломками, побудованими на дослідженнях, так само як і RPG. Katamari Damacy підвищував складність рівня, змушуючи гравців розглядати рівні під новим кутом - як підмножини більшого рівня, які можна відвідувати знову і знову у різних масштабах.

У 2D- та 3D-платформерах дослідження рівня найчастіше і є головоломка. Як вам пройти від А до Б до Я, щоб завершити рівень? У цьому випадку ви не боретесь з ворогами, а намагаєтесь просто пройти рівень.

Для багатьох гравців дослідження цікавить саме собою. Спуск у підземелля та складання карти ходів бачиться ним цифровим аналогом спелеології. Насправді, на зорі відеоігор, серія Wizardry поставлялася з розлиненим папером, а пізніше включала функцію автокартографування – але тільки після того, як гравець виявить набір для картографування у грі. Зараз автокартки - звичайне явище, на багатьох навіть помічені особливі пункти, де від гравця потрібно знайти будь-який предмет, вирішити головоломку, виконати завдання для того, щоб пройти далі.

Але хоча дослідження і є для багатьох особливим задоволенням і естетикою, яку деякі ігри перетворили на мистецтво, для когось це може стати перешкодою, якщо він стикається з областю, в яку він не може увійти або перетнути (велика яма або замкнені двері) . Коли гравці заходять у глухий кут і не мають запасного шляху, це справляє той самий ефект, що й погана загадка - діє як знак «стоп» і дратує гравця.

Використання предметів

Деякі ігри, а особливо графічні пригодницькі (на зразок Myst) та рольові, використовують головоломки із застосуванням об'єктів. Гравець повинен з'ясувати, які предмети та в якому порядку використовувати для вирішення певного завдання. Простим прикладомможе послужити використання запальнички, щоб запалити гніт свічки, а потім використання свічки як джерела світла, щоб оглянути темну кімнату.

Головоломки з використанням предметів стають важчими, якщо предмети треба комбінувати і використовувати одночасно або їхнє призначення неочевидне. Одна особливо складна головоломка з Maniac Mansion вимагала від гравця зволожити поштові марки, щоб наклеїти їх на конверт, але у грі не було опції «лизнути марку». Рішенням було наповнити порожню пляшку водою та помістити її разом із марками у мікрохвильову піч.

Щоб не докучати гравцям, дизайнер може підказувати про неочевидне використання предметів - наприклад, раніше в грі може з'являтися персонаж, який використовує цей предмет.

Дизайн рівнів та дизайн головоломок

Між дизайном рівнів та дизайном головоломок багато спільного. При створенні рівня ви використовуєте існуючу механіку (монстри, стіни, зброю, вимикачі, двері тощо) і зводите все це разом, щоб створити унікальний і захоплюючий ігровий досвід. З погляду механіки немає різниці між тим, щоб стріляти в прибульця у довгому вузькому коридорі або в нього ж – у тісній кімнаті. Але динаміка при цьому зовсім різна. Завдання дизайнера рівнів якраз і полягає в тому, щоб використовуючи існуючу цеглу змінити динаміку.

Схожим чином у дизайні головоломок дизайнер використовує існуючу механіку, наприклад, розсувні ґрати та нові способи їхнього з'єднання. В цьому випадку важливо те, як саме ви розмістите ґрати. У кросворді важливо, як ви розмістите слова. У судоку – цифри.

Один за всіх і всі за одного

Головоломки - одна із найважчих у розробці частин гри. Те, що дуже складно для одного гравця, для іншого може бути дуже просто. Як знайти те, що сподобається всім?

Головоломка повинна бути складною настільки, щоб змусити гравця напружити зусилля для вирішення, але не настільки, щоб він махнув на неї рукою з досади або подався за відповіддю в інтернет. Це саме по собі складно, не кажучи вже про те, що у різних гравців різні здібності до розгадування головоломок та різний запас терпіння та наполегливості.

Щоб ще більше ускладнити життя дизайнеру: оцінка труднощі вашої головоломки - саме по собі неймовірно важке завдання, адже ви вже знаєте відповідь. Ваші головоломки зазвичай набагато складніше, ніж вам здається. Єдиний спосіб скласти собі уявлення про дійсний рівень їхньої складності - спостерігати, як їх вирішують тестувальники.

Багато головоломки стають глухими кутами, з яких не знайти виходу, якщо не вирішити головоломку. Якщо гравець заходить у глухий кут, у нього є п'ять варіантів дії: пробувати знову і знову, купити керівництво до гри, запитати в друга, пошукати в мережі або здатися. І всі ці варіанти дуже далекі від цікавого.

Може зустрічатися й інша крайність: головоломки прості настільки, що голову ламати і не доводиться. Коли гравець тут же бачить рішення, а потім п'ять хвилин порається з інтерфейсом, щоб привести його у виконання, це вже якась порожня тяганина.

Як тільки ви встановили, що головоломка надто проста чи надто складна, існує кілька способів її врівноважити:

Додайте або заберіть підказки.Як тут уже згадувалося, якщо давати гравцеві послідовні натяки, вирішувати головоломки простіше.
Віддаліть або наблизьте підказки.Якщо підказки розташовані надто близько до головоломки, гравці відразу знаходять між ними зв'язок. Якщо вони знаходяться на іншому кінці картки, гравець може не співвіднести їх один з одним, що підвищує складність.
Передбачте кілька правильних рішень.Це особливо актуально, якщо ви помітили, що кілька ваших випробувачів намагаються застосувати якесь одне неправильне рішення. Ви можете або змінити головоломку, щоб зробити це рішення правильним, або дати додаткові підказки, щоб дати зрозуміти: це рішення не підходить.
Запропонуйте динамічну допомогу. Ratchet & Clank та Portal, наприклад, пропонують гравцеві додаткову допомогу, якщо перша спроба не вдалася. Це служить для того, щоб не дати гравцеві «застрягти» на завданні, але все ж таки не забирати у нього можливість вирішити головоломку самостійно та отримати заслужену нагороду.
Використовуйте динамічне підстроювання складності (DDA).З DDA гра сама робиться простіше або складніше в залежності від успіхів гравця, зберігаючи необхідний рівень труднощі. Ця система роками застосовувалася в настільних рольових іграх: мало знайдеться таких майстрів гри, які б не прибрехали кілька разів про те, що випало на кістках, щоб слабкий персонаж міг вижити, або щоб монстра було простіше або складніше здолати, ніж це спочатку задумано. До цифрових ігор DDA вперше потрапили в 1985 році в Heart of Africa Дані Беррі: гра переміщала ключові локації, якщо гравець довго не міг їх виявити.
Заберіть лінійність.Якщо один хід закритий для гравця, він повинен мати можливість піти іншим шляхом або взагалі знайти інший вихід зі становища. У гравців завжди має бути завдання – мета, до якої вони прагнуть. Безліч цілей у нелінійному дизайні спрощують цей процес.
Додати тимчасові рамки.Відносно проста головоломка стає складнішою, якщо у гравця мало часу на рішення.
Додайте або заберіть зворотній зв'язок.Деякі з ранніх текстових та графічних пригодницьких ігор не давали жодних вказівок на те, що обране рішення неправильне, крім «Ви не можете цього зробити» або «Це не спрацювало». За відсутності зворотного зв'язку гравець повинен продовжувати спроби без додаткової інформації. Але якщо гравцям дати вказівку на те, чому їхнє рішення не спрацювало, вони можуть скоригувати свій підхід. Наприклад, якщо гравець не може увійти в темну кімнату без будь-якого джерела світла, гра може підказати: «Там дуже темно, а ви боїтеся темряви» - замість просто сказати: «Ви не можете зараз туди увійти».
Тестуйте гру на різних гравців.Найчастіше найвправнішими гравцями у відеоігри є люди, які тестували їх на самому початку. Деякі геймдизайнери роблять помилку і продовжують використовувати тих же тестерів як єдине мірило складності своєї гри, і як результат, їх ігри виявляються занадто складними для середньостатистичних користувачів. Ніщо так не допомагає виявити тупикові місця у грі, як регулярний набір «свіжих» тестувальників.

Є також метод, який небажано використовувати, щоб врівноважити складність головоломок: не поміщайте рішення в офіційне керівництво до гри та не вимагайте, щоб гравці його купували.

Джеб Хейвенс про дизайн головоломок

Джеб Хейвенс - геймдизайнер, що працює з Maxis, і творець безлічі цифрових і нецифрових ігор, включаючи Spore та Mother Sheep.

Одна з найважливіших речей, які роблять головоломку цікавою, – це моменти осяяння. Це моменти, коли щось раптом стає на місце, привносячи новий змісті розуміння того, що раніше здавалося хаотичним і безглуздим. Мозок людини влаштований те щоб упорядковувати і надавати сенс і структуру величезної кількості інформації, постійно у неї надходить. Без цього інстинкту та здатності класифікувати, ділити на категорії та розбивати на блоки, ми просто перевтомилися б.

Саме тому, коли ми стикаємося з хаосом головоломки, наш розум відразу хоче в ньому розібратися, щоб з ним простіше було мати справу. Наприклад, якщо вам потрібно буде запам'ятати послідовність НВЕВАРПРАЙЮНЮЛВГЕНКТОЯЕК, це напевно викличе деякі труднощі.

Спробуйте. Закрийте очі та спробуйте її відтворити. Ні, серйозно, спробуйте, а потім читайте. Скільки вам удалося згадати? Можливо, ви помітили в послідовності слова «вар», «рай», «ген» чи «хто я» і використовували їх як зачіпки?

Бачите? Ваш мозок вже намагається розбити це безглуздя на частини, що мають якесь значення. А тепер, що якщо я скажу вам, що ця послідовність - не що інше як другі та треті літери дванадцяти місяців року (яНВар, ЛЮТИЙ, БЕРЕЗЕНЬ, аПРель і так далі)? Тепер уже й запам'ятовувати нема чого, правда? Закрийте очі та спробуйте відтворити послідовність.

Вирішення головоломки майже завжди означає, що вам необхідно розмістити всі її елементи в такому порядку, який надає їм сенсу. Це як здатність абстрагуватися і подивитися на все збоку, тоді стає зрозумілим. А коли щось зрозуміло, мозку з цим простіше впоратися. Еволюція подбала про те, щоб речі, які полегшують роботу мозку, сприймалися як приємні.

Звідси і це приємне відчуття осяяння, коли виходить звести всі кінці. Якщо світ навколо стає зрозумілішим, з ним простіше мати справу, і ми почуваємося сильнішими, адже набагато легше контролювати речі, які ви розумієте на глибинному рівні. Розгадування головоломок – інтелектуальний спосіб показати світові, хто тут господар.

Отже, наш мозок любить знаходити рішення, пов'язувати розрізнені не перший погляд речі. Проте знаходити зв'язки між розрізненими фактами важко. Саме тому вони й розрізнені. Тому, ваше завдання як геймдизайнер - ненав'язливо вести гравця до розуміння. Це можна робити, наприклад, знаючи та використовуючи попередній ігровий досвід вашого відгадника.

Якщо головоломка передбачає використання знайомого предмета новим способом, гравець повинен попередньо використати цей предмет і добре розуміти, як він працює в різних ситуаціяхТакож він повинен мати можливість вільно експериментувати з предметом. Дуже важливо, щоб основні класи предметів у грі діяли послідовно.

Інший важливий спосіб підведення відгадника до правильного рішення – дозволити головоломці розвиватися поступово, через кілька послідовних осяянь. На кожному кроці гравця заохочують, показуючи, що він правильному шляху, чи зрозумів основний принцип рішення. Сигнал може бути дуже простим (звук "дзвіночка") або складним (повна зміна анімації персонажа, але тоді це має бути абсолютно недвозначною реакцією на дії гравця, а не просто прохідною фоновою подією).

Якщо щось змінюється, підказуючи гравцеві, що щойно зроблений крок веде в потрібному напрямку, навіть найскладніші головоломки та логічні переходи стають цілком вирішальними. Крім того, що гравець буде радіти кожному маленькому кроку, він відчує особливе тріумфування в кінці, коли озирнувшись назад, побачить, що це його рішення, нехай його і направляли небагато.

Завдання

Незважаючи на складність – а вигадувати головоломки справді складно – дизайнерам увесь час доводиться їх створювати. На щастя, створення гарної головоломки – саме по собі чудова головоломка.

Завдання 1 - Це бомба

Як і у випадку з іграми, іноді під час створення головоломки потрібно підігнати механіку під задану тему.

На цей раз вам потрібно розробити гру, взявши за основу старий серіал McGyver і частина сюжету вимагає від головного героя знешкодити бомбу. Замість того, щоб вставляти неінтерактивну сцену, ви вирішили зробити з цього головоломку на час, де гра закінчується, якщо гравець прийняв неправильне рішення або думав занадто довго. Що, якщо не це, може змусити гравця похвилюватися?

Подумайте над видами головоломок, які ми тут привели, відберіть три відповідні теми. Потім виберіть найбільше вам сподобався і створіть робочий прототип головоломки.

Необхідні компоненти:

Матеріали для створення прототипу
Кухонний таймер, щоб відраховувати час, що залишився.

Звітність:

Три параграфи з начерком, що описують основну механіку – для кожної головоломки.
Робочий зразок однієї з трьох головоломок.

Мозковий штурм.Подумайте, якими персонажами персонаж може знешкодити бомбу. Можна прикріпити бомбу до головоломки типу «плями», але це буде якось натягнуто. Подумайте про механіку, яка справді підходила б заданій темі. Які види головоломок (загадки, нестандартне мислення, просторові, логічні, дослідження, використання предметів) добре ляжуть на вашу механіку? Продовжуйте шукати, поки не підберете, Крайній мірі, три базові типи механіки, придатні для головоломки для знешкодження бомби.
Виберіть одну.Візьміть одну базову механіку та втілить її. Доопрацюйте механіку. Визначте головну мету. Потім виберіть деталі для вашої конкретної головоломки: початковий стан, ціль, правильні та неправильні рішення.
Тестування та прогін.Спробуйте головоломку на друзях. Чи вдалося їм її вирішити? Як швидко вони впоралися з нею? Чи передбачали ви підхід, який вони використали? Поверніться в початок і внесіть у головоломку зміни, якщо якісь її аспекти були не зрозумілі або вона була надто складною (або надто простою, хоча гейм-дизайнерам рідко вдається створити щось надто просте).
Створіть звітний зразок.
Додайте рівні складності (за бажанням).Після того, як ви представили свій прототип, видавець наполягає на багаторівневій системі складності і тому, щоб на складність можна було якось вплинути. Придумайте хоча б три способи, як це зробити, не змінюючи відведеного часу. Опишіть докладно.

Завдання 2 - Більше, ніж просто лабіринт

Подумайте, як із лабіринту можна зробити головоломку з дослідженням. Звичайний лабіринт з готовими шляхами не дуже привабливий для гравця, який уже багато разів мав справу з лабіринтами. Багато старих RPG вимагали від гравця створювати карту цілої серії лабіринтів. Сьогодні багато любителів ігор вважали б це зайвою метушнею і вважали б за краще, щоб карта складалася автоматично. У цьому завданні ми спробуємо зробити так, щоб у гравця виник стимул створювати свою власну карту.

Накидайте якнайбільше ідей про те, яку механіку можна додати до простого лабіринту, щоб складання карти стало головоломкою саме по собі. Потрібні хоча б три.

Прикладом (який вам не можна використовувати як своє рішення для цього завдання) може послужити лабіринт з класичної гри Adventure для Atari 2600. У цій грі лабіринт "згортається", тому, повернувши вліво, можна вийти на правій стороні лабіринту. Ви можете проходити поряд з одним і тим же місцем кілька разів, перебуваючи в абсолютно різних частинахлабіринту. Це дуже ускладнює створення карти і пошук шляху, роблячи їх головоломним завданням, незважаючи на те, що сам лабіринт не такий вже й великий.

Необхідні компоненти:

Лінований папір.

Звітність:

Короткий опис кожної механіки, яку ви змогли вигадати (від пропозиції до невеликого абзацу).
Зразок лабіринту (намальований від руки), що ілюструє вибрану механіку.

Пропонований перебіг дій:

Мозковий штурм.Велика спокуса почати згадувати ігри, в які ви грали, а не вигадувати нестандартну механіку. Тим часом, ви ризикуєте обмежити свій творчий процес, адже важко додуматися до чогось нового, якщо весь час перебирати ідеї інших людей. Спочатку пошукайте свої власні ідеї, а вже потім перевірте, чи вони вже не використані в існуючих іграх.
Створіть звітний зразок.

Завдання 3 - Пароль

Чоловік заходить до себе додому і вправно набирає 4-5 цифр на щитку безпеки. На роботі, вдома, банкомат - коди стали частиною нашого життя. Вони також часто використовуються у відеоіграх, щоб впустити одних і захиститися від інших.

У цьому завдання ваша мета – розробити три різні головоломки на підбір пароля. Тут є три етапи:

Задати код (він не обов'язково має бути цифровий).
Задати те, як гравець буде вводити цей код.
Вказати, як саме гравець знаходить цей код.

Існують прості шляхи: зробити код із чотирьох цифр, треба вбити чотирьох істот, кожна з яких «дасть» одну цифру. Потім гравцеві залишається лише визначити послідовність. І хоча так теж можна зробити, гадаю, це надто очевидно.

Подумайте, чого гравець не очікує. Фізичні маніпуляції об'єктами лише на рівні, вибудовують в потрібному порядку чи пошук спеціальних предметів, які підходять за заданими параметрами. Згадайте безліч унікальних «ключів», які використовувалися, щоб замкнутися від людей (або замкнути людей) за часів Середньовіччя.

Необхідні компоненти:

Чи не потрібні.

Звітність:

Макети окремих головоломок.
Опис того, як працює головоломка.
Дизайн рівня на лінованому папері (якщо є потреба).

Пропонований перебіг дій:

Дослідження.У наші дні та в минулому, які використовувалися методи, щоб захистити цінності від тих, хто не повинен мати доступу до них? Які методи використовувалися для надання доступу? Ваші головоломки мають бути правдоподібними. Звичайно, ви можете сказати, що пароль від засекреченої зони написаний на стінах кількох офісів у вигляді математичного завдання, яке може вирішити кожен, хто володіє основами алгебри, але хіба так вчинили б у реальному світі? Якщо ні, то головоломка здасться надуманою та притягнутою за вуха.
Мозковий штурм.З різних методівзапаролювання, які вам зустрічалися, які, на вашу думку, найігровіші? Подумайте, як можна переробити їх на головоломки, вбудовані в рамки великої гри.
Опрацюйте деталі.Намагайтеся створити кілька головоломок, ґрунтуючись на своїх ідеях. Не обов'язково розробляти всю гру просто основні правила для головоломки.
Зробіть звітний зразок.

Завдання 4 - Вражаюча головоломка

Електрика успішно застосовується для головоломок у відеоіграх, адже прокладанням електричного ланцюга з одного боку на інший можна логічно пояснити виконання будь-якої дії, якщо, звичайно, ланцюг був зібраний як слід. Мета цього завдання - створення паперового прототипу головоломки, у якій електричний струм проводиться з одного боку екрану до іншої. Можна використовувати будь-який інтерфейс, якщо він вимагає від гравця застосувати просторове мислення.

Необхідні компоненти:

Матеріали до створення прототипу.

Звітність:

Прототип з правилами, що додаються, в яких зазначено вихідний стан, завдання та дії, які може робити гравець.

Пропонований перебіг дій:

Мозковий штурм.Як ви представите електричний струм, що йде з одного краю екрана на інший? Який вигляд має «успішний результат»? Чи є «невдачі» чи гравець просто робить спробу за спробою, доки йому не вдасться?
Придумайте механіку.Визначте, які дії може робити гравець. Які наслідки ці дії мають стан головоломки?
Створити зразок головоломки.Використовуючи свої правила, створіть головоломку. Обов'язково запишіть рішення. Якщо у вас є час, зробіть дві головоломки: одну – дуже просту, щоб показати новачкові базову механіку, другу – складніше, що розкриває всю складність механіки.
Проженіть гру кілька разів.Випробуйте головоломку на друзях, якщо потрібно, поправте правила та рівень складності.
Створіть звітний зразок.

Завдання 5 (для залізних дизайнерів) - Зіграйте в New Eleusis (наживо)

New Eleusis - гра з двома стандартними колодами карток, розрахована на 5-8 осіб. Вона була придумана Робертом Ебботом і опублікована у Scientific American у 1977 році.

Карти розігруються у певному порядку. Один гравець бере на себе роль бога і створює правило, яка карта може розігруватися за якоїсь умови (наприклад, «завжди ходите червоною картою після чорної карти»). Інші гравці беруть він роль вчених і розігрують свої карти, шляхом логічної індукції намагаючись розгадати правило, створене «богом». Роль бога передається від гравця до гравця, тому кожен може створити правило. Наприкінці кожного раунду гравцям нараховуються очки; хто набере найбільше очок за гру – перемагає.

Система окулярів заохочує "бога" за створення правила достатнього складного, але не настільки, що його неможливо розгадати. Зокрема, найбільше очок «бог» отримує тоді, коли хоч один гравець розгадує правило (через деякий час), і ще хоча б один гравець зовсім нездатний зрозуміти, в чому ж справа. Дизайнер пропонує наступне, щоб ваше правило набрало найбільшу кількість очок:

Ваше правило майже завжди складніше розгадати, аніж ви думаєте.
Якщо ви підказуєте, вони не повинні заплутувати гравців. Правило складно відгадати і так, без ваших активних спроб ввести гравців в оману.
Будь-якої миті приблизно половина карт у колоді повинна мати можливість бути зіграною за правилом. Якщо гравці майже завжди мають рацію (або неправі), у них буде недостатньо інформації, щоб вивести ваше правило.

Хоча спочатку ця гра була створена, щоб навчати науковому підходу, вона ще й навчає геймдизайну. Коли гравець створює правило, по суті, він створює логічне завдання, яке інші гравці повинні вирішити досвідченим шляхом. Система нарахування очок винагороджує гравців, які створюють адекватні за складністю правила, а також нагороджує інших гравців за їхнє рішення. Пограйте в цю гру з товаришами, які теж складають головоломки. Після гри обговоріть кожне правило: що саме робило його надто простим, надто важким або якраз придатним.

Необхідні компоненти:

Дві стандартні колоди гральних карт.
Правила гри New Eleusis доступні на просторах мережі інтернет (для цієї публікації використовувалися правила звідси: але їх можна знайти будь-де, скориставшись пошуковою системою).

Звітність:

Не вимагається.

Пропонований порядок дій:

Зіграйте у гру.Зіграйте у цю гру з товаришами, які теж вигадують головоломки. Після гри обговоріть у групах кожне правило: що саме робило його надто простим, надто важким або дуже вдалим.
Запишіть викладені уроки (не обов'язково).Чи покращила гра ваша навичка у створенні головоломок? Як? Запишіть свої спостереження та поділіться з колегами, які з вами не грали.

Швидкі нецифрові завдання

Нижче наведено ідеї для настільних, карткових та інших ігор, які не містять жодних цифрових складових. Вони ідеальні для того, щоб потренуватися у нецифровому дизайні.

Створіть гру з викладання плиток, яка симулює дослідження підземелля. У ній мають бути різні предмети, що допомагають просуватися вперед.
Створіть таку гру, де досягти успіху можна лише викладаючи плитки певним способом. Розробіть динаміку, розраховану як на одного, так і на кількох гравців.
Використовуючи лінований папір і просту шестигранну кістку, створіть карту, по якій гравці повинні пересуватися, вирішуючи щонайменше дві головоломки.
Придумайте правила для гри з використанням наступних компонентів: пазл на 100 деталей (не зібраний) як ігрове поле, яке збирається в ході гри та фішки, що представляють кожного гравця. Ви можете використовувати додаткові компоненти за вашим бажанням.
Придумайте гру, яку грають на поверхні кубика Рубика. Імовірно, слід використовувати магнітні фішки, які представляють гравців, які можна прикріплювати до бокових та нижніх граней кубика.
Візьміть будь-яку головоломку, яка зазвичай вирішується одним гравцем (наприклад, кросворд або судоку) і переробіть правила так, щоб це стало грою змагання на двох.
Візьміть головоломку для кількох гравців (наприклад, настільна гра Clue, головоломка Mastermind, або карткова гра Sleuth) і переробіть правила так, щоб вона була розрахована на одного гравця. Переконайтеся, що у гравця достатньо інформації для вирішення головоломки і що у неї можна грати без додаткових підказок від комп'ютера чи іншої людини.
Використовуючи розпізнавання образів, створіть гру, яка навчає дітей правопису. Зверніть увагу, що правильно написане слово, по суті, і є розпізнаним образом.
Створіть гру-вікторину, для просування якої завдання на ерудицію повинні вирішуватися групи.
Загляньте на сторінку з головоломками до будь-якої з головних газет. Виберіть головоломку та створіть її модифікацію, в якій змінено тему та додано чи змінено хоча б одну з механік.