Gtk4 を使った Pylab：Python 可視化の力を解き放つ

はじめに

この実験では、pyplot を使ってグラフィックウィンドウを管理する方法を学びますが、基礎となる GTK ウィジェットにアクセスすることで GUI を変更します。2 つのプロットを持つグラフを作成し、ツールバーにボタンを追加し、キャンバスにラベルを追加します。また、プロット上をカーソルが移動したときの座標を表示する機能も追加します。

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

import matplotlib
matplotlib.use('GTK4Agg')
import gi
import matplotlib.pyplot as plt

gi.require_version('Gtk', '4.0')
from gi.repository import Gtk

matplotlib、gi、pyplot、およびGtkを含む必要なライブラリをインポートします。matplotlibのバックエンドをGTK4を使用するように設定します。

グラフとプロットを作成する

fig, ax = plt.subplots()
ax.plot([1, 2, 3], 'ro-', label='easy as 1 2 3')
ax.plot([1, 4, 9], 'gs--', label='easy as 1 2 3 squared')
ax.legend()

2つのサブプロットを持つグラフを作成し、それらに2セットのデータをプロットします。また、プロットに凡例を追加します。

ツールバーと vbox にアクセスする

manager = fig.canvas.manager
toolbar = manager.toolbar
vbox = manager.vbox

グラフキャンバスマネージャの toolbar と vbox 属性にアクセスします。

ツールバーにボタンを追加する

button = Gtk.Button(label='Click me')
button.connect('clicked', lambda button: print('hi mom'))
button.set_tooltip_text('Click me for fun and profit')
toolbar.append(button)

ラベルとツールチップ付きのボタンを作成し、コンソールにメッセージを出力する関数に接続します。ボタンをツールバーに追加します。

キャンバスにラベルを追加する

label = Gtk.Label()
label.set_markup('Drag mouse over axes for position')
vbox.insert_child_after(label, fig.canvas)

ラベルを作成してそのテキストを設定します。グラフキャンバスの後にラベルを vbox に追加します。

カーソル座標でラベルを更新する

def update(event):
    if event.xdata is None:
        label.set_markup('Drag mouse over axes for position')
    else:
        label.set_markup(
            f'<span color="#ef0000">x,y=({event.xdata}, {event.ydata})</span>')

fig.canvas.mpl_connect('motion_notify_event', update)

プロット上をカーソルが移動したときに、その x 座標と y 座標でラベルを更新する関数を作成します。この関数をキャンバスの motion_notify_event に接続します。

グラフを表示する

plt.show()

追加したボタンとラベル付きのグラフを表示します。

まとめ

この実験では、pyplot を使ってグラフウィンドウを管理する方法を学びましたが、根底にある GTK ウィジェットにアクセスすることで GUI を変更しました。2 つのプロット付きのグラフを作成し、ツールバーにボタンを追加し、キャンバスにラベルを追加しました。また、プロット上をカーソルが移動したときにその座標を表示する機能も追加しました。この実験は、GTK4 を使って matplotlib グラフの GUI をカスタマイズする方法の基本的な理解を提供します。

Gtk4 を使った Pylab Sgskip