Cshoal：在终端里模拟被猎食的鱼群

你的终端里有一群鱼，被几只捕食者追逐。大量借鉴了 cbirds 的 --3d 选项。

依赖

• 一个 C99 编译器和 make
• 任何支持 24 位色的 UTF-8 终端模拟器（如果 COLORTERM 为 truecolor），否则 256 色
• 任何支持盲文字符的字体

安装 git clone https://github.com/mcthomas/cshoal cd cshoal make sudo make install

用法 cshoal：你的终端里的一群鱼，被几只捕食者追逐。 用法：cshoal [选项] --predators LIST 只出现这些捕食者，用逗号分隔： shark, whale, dolphins, marlin, thresher, spinner --no-predators 只有鱼群，没有捕食者 -h, --help 打印此帮助 -V, --version 打印版本

行为与交互 屏幕上

• 2,000 条鱼，每条都是 20 厘米的沙丁鱼，跟随其最近的七个邻居（Reynolds 1987；Ballerini 2008）
• 最多同时出现三种捕食者和八只动物
• 捕食者从屏幕外进入和离开，从不穿过镜头

鱼

• 鱼群是一个深度为宽度三分之二的透镜状结构（Gerlotto 2006），巡航速度略低于每秒 4 个身长（Hara 1987）
• 对齐程度随速度增加（Gautrais 2012；Tunström 2013）
• 一条鱼发现捕食者后会在 0.2 秒内达到约每秒 2 米（Bartashevich 2024），并转向偏离捕食者路径约 30 度，将鱼群从其周围分开（Domenici 和 Batty 1997；Pitcher 和 Wyche 1983）
• 警报以每秒 5 到 7 米的速度传播（Marras 2012；Rieucau 2016）；大多数鱼转向，约十二分之一的速度加倍（Herbert-Read 2015）
• 受惊的鱼群会收缩、对齐并下潜（Rieucau 2016）
• 受惊的鱼在转向时闪出银色（Pertzelan 2023）

铜鲨

• 以约每秒 1.5 米的速度在鱼群周围和下方盘旋（Porter 2020；Webb 和 Keyes 1982）
• 大约每 20 秒以每秒 4.5 米的速度冲过鱼群（Brunnschweiler 2005），带走 1 或 2 条鱼
• 撕咬持续 0.75 到 1.7 秒（Tricas 和 McCosker 1984，白鲨）；约一半的转向会翻滚（Kajiura 2003）

座头鲸

• 从远处和下方以每秒 1.5 到 2 米的速度接近（Gough 2019），倾斜可达 50 度，转向速度最多每秒 16 度（Nemeth 2025）
• 以约每秒 4 米的速度突进，直到鱼群边缘都闭着嘴，延迟鱼的逃逸（Cade 2020；Simon 2012）
• 下颚张开约 50 度；喉部扩张到其围度的两倍（Cade 2016；Arnold 2005）
• 嘴在 1.2 秒时达到最大张开度，保持每次突进随机抽取的时长（平均 2.1 秒），平均张开 4.8 秒（Cade 2016）
• 捕获率受嘴张开程度限制
• 突进前呼出一团气泡（Hain 1982）
• 大约每 50 秒突进一次

长吻真海豚

• 驱赶鱼群：以每秒 3 米的速度在距鱼群边缘 2.5 米处环绕，其中一半在下方（Benoit-Bird 和 Au 2009；Neumann 和 Orams 2003；Vaughn-Hirshorn 2013）
• 以 2 或 3 只为一波攻击，间隔 0.4 秒，从不同方向以每秒 5 米的速度攻击，然后暂停约 7 秒（Thiebault 2016，来自 72 个饵球的攻击记录）
• 每次经过带走 1 到 5 条鱼（Würsig 和 Würsig 1980）
• 在摄食转向中翻滚（Maresh 2004）；游泳运动学来自 Fish 2003；身体测量来自 Ngqulana 2017
• 偶尔鱼群下方的一只会释放一串气泡，上方的鱼会逃散（Neumann 和 Orams 2003）

条纹枪鱼

• 以鱼群的速度保持在约 5 米外，一次一只地攻击（Hansen 2022；Pacher 2024）
• 下一个攻击者的条纹在攻击前 10 秒或更久就会变亮（Burns 2024）
• 80% 的情况下从侧面或后方攻击，速度为每秒 3.35 米（Bartashevich 2024）
• 三分之一的攻击使用吻部，主要用于轻触单条鱼；20% 的攻击能捕到鱼（Hansen 2020）
• 尾部摆动和鳍姿取自旗鱼（Marras 2015）

远洋长尾鲨（Oliver 2013）

• 以约每秒 1.1 米的速度盘旋，在鱼群边缘突进并刹车
• 吻部下倾 34 度，在 0.39 秒内将尾巴甩过头顶；尾尖产生一小串气泡
• 三分之一的拍击命中，击晕 2 到 7 条鱼，然后一条一条地吃掉

旋转鲨

• 大约每 25 秒以 75 度和每秒 6 米的速度从鱼群中心升起，旋转 3 次（Compagno 1984；Brunnschweiler 2005）

交互

• 鲸鱼冲散鱼群后，鲨鱼会更快地冲撞，并避开鲸鱼
• 有海豚在场时，鲨鱼一半的冲撞发生在海豚攻击后 2 秒内，正如沙丁鱼大迁徙中 48% 的情况（Thiebault 2016）
• 被击晕的鱼游动紊乱，忽略邻居，很快被吃掉，通常被等待的枪鱼吃掉
• 被向上驱赶的鱼会释放一些气泡，在鲱鱼中有记录（Nøttestad 1998），但在沙丁鱼中尚未记录

与文献的差异

• 这六个物种并不共享同一分布范围：南非、下加利福尼亚、菲律宾
• 鲸鱼是半尺寸（33 条鱼长，而非 55），过滤 20 秒而非 45 秒，最多带走鱼群的 10%，而非 33% 到 50%
• 突进速度约为每秒 4 米（Cade 2020）；Cade 2016 给出座头鲸捕食鱼类时为每秒 2.5 米
• 鲸鱼张口保持时间的分布及其 6 秒上限是假设的；只测量了均值和标准差
• 6 只海豚和 3 条枪鱼，而真实群体为 15 只以上和 12 到 40 条；枪鱼在 5 米外等待，而非 9 米
• 未测量：真鲨在饵球处、旋转鲨摄食、长尾鲨突进速度、击晕持续时间
• 没有水面：海豚不呼吸，鱼群也不会被推向水面
• 银色闪光标记受惊的鱼，而非跟随太阳角度
• 环绕鱼群的捕食者从镜头一侧经过鱼群下方
• 鱼对七个邻居等权重，并通过转向保持间距；真实鱼类偏爱前方的邻居并调整速度

来源 模型 Reynolds 1987, Flocks, Herds, and Schools: A Distributed Behavioral Model, SIGGRAPH

（原文较长，此处译出前 6000 字，完整内容请点「打开原文」。）