はじめに
このチュートリアルでは、Matplotlib を使ってテキストボックス付きのインタラクティブプロットを作成する方法を学びます。Textbox ウィジェットを使うと、ユーザーがテキスト入力を行え、それによりプロットがリアルタイムで更新されます。
VM のヒント
VM の起動が完了したら、左上隅をクリックしてノートブックタブに切り替え、Jupyter Notebook を使って練習しましょう。
時々、Jupyter Notebook が読み込み終わるまで数秒待つ必要がある場合があります。Jupyter Notebook の制限により、操作の検証を自動化することはできません。
学習中に問題に遭遇した場合は、Labby にお問い合わせください。セッション後にフィードバックを提供してください。すぐに問題を解決いたします。
必要なライブラリをインポートする
まず、必要なライブラリをインポートする必要があります。ここでは、NumPy と Matplotlib を使ってプロットと TextBox ウィジェットを作成します。
import matplotlib.pyplot as plt
import numpy as np
from matplotlib.widgets import TextBox
初期のプロットを作成する
次に、ユーザーの入力に基づいて更新される初期のプロットを作成します。この例では、独立変数としてtを持つ関数のプロットを作成します。
fig, ax = plt.subplots()
fig.subplots_adjust(bottom=0.2)
t = np.arange(-2.0, 2.0, 0.001)
l, = ax.plot(t, np.zeros_like(t), lw=2)
送信関数を定義する
ユーザーがテキスト入力を送信したときに呼び出されるsubmit関数を定義します。この関数は、ユーザーの入力に基づいて描画される関数を更新します。
def submit(expression):
"""
Update the plotted function to the new math *expression*.
*expression* is a string using "t" as its independent variable, e.g.
"t ** 3".
"""
ydata = eval(expression, {'np': np}, {'t': t})
l.set_ydata(ydata)
ax.relim()
ax.autoscale_view()
plt.draw()
Textbox ウィジェットを作成する
Textbox ウィジェットを作成し、グラフに追加します。on_submitメソッドは、ユーザーがテキストボックスで Enter キーを押すか、テキストボックスを離れたときにsubmit関数をトリガーします。また、TextBox ウィジェットの初期値をt ** 2に設定します。
axbox = fig.add_axes([0.1, 0.05, 0.8, 0.075])
text_box = TextBox(axbox, "Evaluate", textalignment="center")
text_box.on_submit(submit)
text_box.set_val("t ** 2") ## Trigger `submit` with the initial string.
プロットを表示する
最後に、プロットをユーザーに表示します。
plt.show()
まとめ
このチュートリアルでは、Matplotlib を使ってテキストボックス付きのインタラクティブなプロットを作成する方法を学びました。初期のプロットを作成し、プロットを更新するsubmit関数を定義し、TextBox ウィジェットを作成し、ユーザーにプロットを表示しました。この知識を使えば、ユーザー入力による独自のインタラクティブなプロットを作成できます。