대화형 데이터 시각화를 위한 GTK3 에 Matplotlib 임베딩

소개

Matplotlib 는 Python 에서 정적, 애니메이션, 대화형 시각화를 생성하기 위한 널리 사용되는 Python 라이브러리입니다. 이 랩에서는 Matplotlib 을 GTK3 애플리케이션에 임베딩하고 트리뷰 (treeview) 와 상호 작용하여 데이터를 저장하는 방법을 배우게 됩니다.

VM 팁

VM 시작이 완료되면, 왼쪽 상단을 클릭하여 Notebook 탭으로 전환하여 실습을 위해 Jupyter Notebook에 접근하십시오.

때로는 Jupyter Notebook 이 로딩을 완료하는 데 몇 초 정도 기다려야 할 수 있습니다. Jupyter Notebook 의 제한 사항으로 인해 작업의 유효성 검사는 자동화될 수 없습니다.

학습 중 문제가 발생하면 언제든지 Labby 에게 문의하십시오. 세션 후 피드백을 제공해주시면 문제를 신속하게 해결해 드리겠습니다.

환경 설정

시작하기 전에 환경을 설정해야 합니다. 새로운 Python 파일을 생성하고 필요한 라이브러리를 임포트 (import) 하는 것으로 시작합니다.

import gi
gi.require_version('Gtk', '3.0')
gi.require_version('Gdk', '3.0')
from gi.repository import Gdk, Gtk
from numpy.random import random
from matplotlib.backends.backend_gtk3agg import FigureCanvas
from matplotlib.figure import Figure

데이터 관리자 윈도우 생성

이 단계에서는 Gtk.Window 클래스를 상속하는 DataManager 클래스를 생성합니다. 이 클래스는 우리가 플롯 (plot) 하려는 데이터를 관리하는 역할을 합니다.

class DataManager(Gtk.Window):
    num_rows, num_cols = 20, 10
    data = random((num_rows, num_cols))

윈도우 설정

이 단계에서는 데이터를 표시할 윈도우를 설정합니다. 제목과 크기로 윈도우를 초기화하는 것으로 시작합니다.

def __init__(self):
    super().__init__()
    self.set_default_size(600, 600)
    self.connect('destroy', lambda win: Gtk.main_quit())
    self.set_title('GtkListStore demo')
    self.set_border_width(8)

레이블 추가

이 단계에서는 데이터를 플롯 (plot) 하기 위해 행을 더블 클릭하라는 메시지를 사용자에게 표시하는 레이블을 윈도우에 추가합니다.

vbox = Gtk.VBox(homogeneous=False, spacing=8)
self.add(vbox)
label = Gtk.Label(label='Double click a row to plot the data')
vbox.pack_start(label, False, False, 0)

TreeView 추가

이 단계에서는 데이터를 표시할 treeview 를 윈도우에 추가합니다. 또한 데이터를 저장할 모델 (model) 을 생성합니다.

sw = Gtk.ScrolledWindow()
sw.set_shadow_type(Gtk.ShadowType.ETCHED_IN)
sw.set_policy(Gtk.PolicyType.NEVER, Gtk.PolicyType.AUTOMATIC)
vbox.pack_start(sw, True, True, 0)
model = self.create_model()
self.treeview = Gtk.TreeView(model=model)
self.treeview.connect('row-activated', self.plot_row)
sw.add(self.treeview)
self.add_columns()

Matplotlib 플롯 생성

이 단계에서는 데이터를 표시할 Matplotlib 플롯을 생성합니다. 먼저 figure 를 생성하고 subplot 을 추가하는 것으로 시작합니다.

fig = Figure(figsize=(6, 4))
self.canvas = FigureCanvas(fig)
vbox.pack_start(self.canvas, True, True, 0)
ax = fig.add_subplot()

데이터 플롯

이 단계에서는 Matplotlib 플롯에 데이터의 첫 번째 행을 플롯합니다.

self.line, = ax.plot(self.data[0, :], 'go')

플로팅 기능 구현

이 단계에서는 행을 더블클릭했을 때 데이터를 플롯하는 기능을 구현합니다.

def plot_row(self, treeview, path, view_column):
    ind, = path
    points = self.data[ind, :]
    self.line.set_ydata(points)
    self.canvas.draw()

TreeView 에 열 추가

이 단계에서는 데이터를 표시할 열을 treeview 에 추가합니다.

def add_columns(self):
    for i in range(self.num_cols):
        column = Gtk.TreeViewColumn(str(i), Gtk.CellRendererText(), text=i)
        self.treeview.append_column(column)

모델 생성

이 단계에서는 데이터를 저장할 모델을 생성합니다.

def create_model(self):
    types = [float] * self.num_cols
    store = Gtk.ListStore(*types)
    for row in self.data:
        store.append(tuple(row))
    return store

윈도우 표시

이 단계에서는 데이터를 표시하는 윈도우를 표시합니다.

manager = DataManager()
manager.show_all()
Gtk.main()

요약

이 랩에서는 Matplotlib 을 GTK3 애플리케이션에 임베드하고 트리뷰 (treeview) 와 상호 작용하여 데이터를 저장하는 방법을 배웠습니다. 또한 Matplotlib 을 사용하여 데이터를 플롯하는 방법과 트리뷰에 데이터를 저장하기 위한 모델을 생성하는 방법을 배웠습니다.

Gtk3 스프레드시트 Sgskip

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