專(zhuān)利名稱(chēng)：三維玩具的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種有一個(gè)立方形框架的三維玩具，框架的每個(gè)側(cè)面有排成三行三列的9個(gè)窗口，在立方形框架內(nèi)部，排列有26個(gè)(3×9-1＝26)可作三維移動(dòng)的小方塊，小方塊側(cè)面作上標(biāo)記，尤其是涂上顏色。
已知一些三維的變換玩具(89年9月8日公開(kāi)的WO89/07968或US-PS3845959)，其中，通過(guò)一個(gè)框架組合在一起的3×9-1＝26個(gè)小方塊，可作三維移動(dòng)。通過(guò)這種移動(dòng)，全部小方塊可以處于27個(gè)不同的空間位置。游戲的任務(wù)是要使小方塊達(dá)到某種排列。通過(guò)設(shè)一個(gè)所謂的空位，使小方塊的移動(dòng)成為可能。利用一種機(jī)構(gòu)，可使空位處于內(nèi)部位置，使此玩具成為一個(gè)對(duì)稱(chēng)體結(jié)構(gòu)。在這種已知的變換玩具中，小方塊上作有標(biāo)記，例如小方塊側(cè)面可涂上不同的顏色，但沒(méi)有規(guī)定應(yīng)該如何涂色。
已知一種三維玩具(DE4106826A1)，它有一個(gè)立方形框架和26塊。這26塊砌在此立方形框架內(nèi)，用手或利用一個(gè)磁性塊，能使它們?cè)诖肆⒎叫慰蚣軆?nèi)移動(dòng)。在這些塊上寫(xiě)有數(shù)字或有一幅畫(huà)的一部分。此外，該專(zhuān)利還說(shuō)明，一個(gè)方塊的全部6個(gè)面上寫(xiě)有相同的數(shù)字，數(shù)字從1至27，其中數(shù)字14空缺。因此這些小方塊在空間上可在三個(gè)面內(nèi)排列成所謂數(shù)字魔方，也就是說(shuō)，26個(gè)小方塊中的每一塊應(yīng)在立方形框架內(nèi)找到它唯一的一個(gè)確定位置。當(dāng)在小方塊側(cè)面畫(huà)上圖畫(huà)時(shí)，情況也是如此。
本發(fā)明的目的是對(duì)上述類(lèi)型玩具的小方塊側(cè)面這樣作標(biāo)記，具體而言是這樣來(lái)涂三種不同的顏色，即使得這些小方塊在第一個(gè)位置下，對(duì)外全部顯示第一種顏色;在第二個(gè)位置下對(duì)外全部顯示第二種顏色;在第三個(gè)位置下(除每一個(gè)框架側(cè)面中的一個(gè)小方塊側(cè)面以外)以外全都顯示第三種顏色。
達(dá)到這一點(diǎn)是按權(quán)利要求特征部分的規(guī)定給小方塊作標(biāo)記。
說(shuō)明本發(fā)明要與小方塊聯(lián)系起來(lái)。然而并不強(qiáng)迫要求使用所介紹的這類(lèi)小方塊和按所介紹的方式組合小方塊?？梢韵胂?，各個(gè)元素還有其他可能的形式，例如有一個(gè)菱形底面或具有其他幾何形狀。
當(dāng)小方塊例如涂有綠色、紅色和黃色時(shí)，按照本發(fā)明的三維玩具，通過(guò)一定的排列，確實(shí)可以作到，使立方形框架內(nèi)的小方塊看上去全部是綠色的，或全部是紅色的。
在第三種顏色的情況下，一個(gè)單獨(dú)的小方塊側(cè)面是別的顏色，當(dāng)選擇例如黃色作為第三種顏色時(shí)，框架側(cè)面總有一個(gè)小方塊對(duì)外顯示的是綠色表面。此處存在著這種可能性，即可以自由選擇哪一個(gè)小方塊的表面應(yīng)當(dāng)是另一種顏色，最好是內(nèi)部的那個(gè)小方塊表面，也就是既不在角上，也不在立方形框架邊上的那些小方塊。
當(dāng)人們將3×3個(gè)小方塊在三個(gè)平面上彼此疊放在一起，成為在一個(gè)立方形框架內(nèi)的一個(gè)大立方體時(shí)，共需27個(gè)小方塊。若現(xiàn)在人們要能在立方形框架內(nèi)部移動(dòng)這些小方塊，則必須留出一個(gè)空位，本發(fā)明此空位選在核心處，亦即選在立方形框架的中心。
每一個(gè)單個(gè)小方塊有6個(gè)側(cè)面，根據(jù)小方塊在上述框架內(nèi)的位置，對(duì)外顯示其3個(gè)、2個(gè)或只有1個(gè)側(cè)面。對(duì)于每個(gè)角部小方塊，向外顯示具有公共角的3個(gè)側(cè)面。邊緣小方塊向外顯示的是具有公共邊的2個(gè)側(cè)面。中間小方塊對(duì)外只顯示唯一的一表面。
除去核心外，一個(gè)立方形框架的全部表面總計(jì)為3×3×6＝54個(gè)側(cè)面。全部小方塊總的側(cè)表面數(shù)總計(jì)為6×26＝156個(gè)側(cè)面。小方塊的其余102個(gè)(156-54＝102)側(cè)面是看不到的。
當(dāng)要做到26個(gè)小方塊所有向外顯示的側(cè)面為同一種顏色時(shí)，那么54個(gè)表面必須涂上這種顏色，而且，其中有8個(gè)小方塊，它們具有公共角的3個(gè)側(cè)面要涂這種顏色，12個(gè)邊緣小方塊各有2個(gè)側(cè)面要涂這種顏色，以及，6個(gè)中間小方塊的一個(gè)側(cè)面涂這種顏色，亦即8×3+12×2+1×6＝54。
現(xiàn)在將已經(jīng)涂有顏色的小方塊移到第二個(gè)位置。在這一位置下，全部向外顯示的表面應(yīng)當(dāng)有第二種顏色，情況與以上所說(shuō)的一樣。因此，這時(shí)總共156個(gè)側(cè)面中的2×54個(gè)側(cè)面，已經(jīng)涂有2種顏色，所以對(duì)第三種顏色不再能提供54個(gè)表面，而只還有48個(gè)側(cè)面可以涂第三種顏色。在立方形框架的每一側(cè)，有一個(gè)小方塊的一側(cè)是別的顏色，即是第一種或第二種顏色。
十分明顯，除立方形框架的全部表面向外只顯示同一種顏色這種方案以外，還可以利用按本發(fā)明作有標(biāo)記的小方塊，組合成另外一些圖案?？梢越M合成各種圖案，如在立方形框架一側(cè)的8個(gè)外部小方塊有同一種顏色，而中部小方塊是另一種顏色;也可以構(gòu)成十字形或其他形式。
26個(gè)小方塊總共有2×1026種配置可能性。在三種顏色的情況下，每一側(cè)有大約20000種顏色的組合，和總共有0.6×1026種顏色組合。
已經(jīng)提到的圖案具有不同的難度。例如，只有綠色或紅色小方塊，其難度為1;在所有側(cè)面上用紅色的角綠色的邊和黃色的中心組成的小方塊，難度為17。
在唯一的一張附圖
中用透視法表示了按本發(fā)明的玩具。
在圖中表示了一個(gè)立方形框架，可以看到立方體的3個(gè)側(cè)面?？床坏降膫?cè)面用四角形窗口按相同的方式構(gòu)成，但是本發(fā)明沒(méi)有限定框架上窗口的形式。
在框架空檔后面，可看到一個(gè)個(gè)小方塊標(biāo)號(hào)10表示角部小方塊，它們各有3個(gè)面朝外。11表示所謂的邊緣小方塊，它們各有2個(gè)側(cè)面朝外。12表示中間小方塊，它們只有1個(gè)側(cè)面朝外。
由圖可清楚看出，由于每個(gè)小方塊可作三維移動(dòng)，所以每個(gè)小方塊可以處于27個(gè)不同位置。這意味著，一個(gè)小方塊按它的位置不同，或向外顯示1個(gè)面，或2個(gè)面，或完全地3個(gè)面，其余的表面都看不到。在任何情況下，移動(dòng)每個(gè)小方塊，就可以使之交替地向外顯示其一個(gè)個(gè)表面，從而可使所有的表面都能輪流看到。
權(quán)利要求
1.具有一個(gè)立方形框架的三維玩具，每個(gè)框架側(cè)面有排成3行3列的9個(gè)窗口，在立方形框架內(nèi)部，排列有26個(gè)(3×9-1=26)可作三維移動(dòng)的小方塊，小方塊側(cè)面作有單一標(biāo)記，尤其是涂有單一的顏色，其特征為設(shè)有下列小方塊6個(gè)相同的小方塊，它們的3個(gè)總是具有公共角的側(cè)面，總是涂有第一種顏色和總是涂有第二種顏色；2個(gè)相同的小方塊，它們的總是具有公共角的3個(gè)側(cè)面，總是涂有第一種顏色，每個(gè)小方塊其余的側(cè)面，顯示第二種顏色的一次，顯示第三種的顏色的二次；2個(gè)相同的小方塊，它們的具有公共角的3個(gè)側(cè)面涂有第二種顏色，每個(gè)小方塊其余的側(cè)面，顯示第一種顏色的一次，顯示第三種顏色的二次；4個(gè)相同的小方塊，它們的具有公共角的3個(gè)側(cè)面涂第三種顏色，每個(gè)小方塊其余的側(cè)面，顯示第一種顏色二次，顯示第二種顏色一次；4個(gè)相同的小方塊，它們的具有公共角的3個(gè)側(cè)面涂第三種顏色，每個(gè)小方塊其余的側(cè)面，顯示第一種顏色一次，顯示第二種顏色二次；以及其余8個(gè)小方塊，它們?cè)诿?個(gè)側(cè)面顯示一種顏色，6個(gè)側(cè)面顯示所有三種顏色。
全文摘要
具有一個(gè)立方形框架的三維玩具，框架的每個(gè)側(cè)面有9個(gè)排成三行三列的窗口，在立方形框架內(nèi)部，排列有26個(gè)可作三維移動(dòng)的小方塊，小方塊側(cè)面作有標(biāo)記，按規(guī)律涂有三種顏色。
文檔編號(hào)A63F9/08GK1084422SQ9311751
公開(kāi)日1994年3月30日 申請(qǐng)日期1993年9月10日 優(yōu)先權(quán)日1992年9月10日
發(fā)明者蒂斯·布瑞克瓦特 申請(qǐng)人:蒂斯·布瑞克瓦特