bitWalk's: Qt for Python によるチャート (2)

2021-07-20

Qt for Python によるチャート (2)

Python で GUI アプリを作成するときに Qt の Python 用バインディングである PySide (Qt for Python) を使用することが多くなりました。散布図などのチャート作成には、もっぱら matplotlib を使っていますが、他の選択肢も検討しようと、QtCharts というチャート作成用ライブラリの使い方をまとめました。

当初、PySide 用の QtCharts のサンプルが見つからず、C++ 用のサンプル^[1]を PySide 用に書き直していましたが、よく探してみると PySide 用サンプルもありました^[2]。ここでは、勉強がてら C++ 用のサンプルを書き直したものを紹介していきます。

本記事では、下記の OS 環境を使用しています。

	Fedora 34 Workstation	x86_64
	- Python 3.9.6
	- PySide6 6.1.2 (venv)
	- IDE: PyCharm 2021.1.3 (Community Edition)

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LineChart（折れ線グラフ）と時間軸

LineChart（折れ線グラフ）は、時系列などの連続的変化をとらえるときに使用するグラフです。前回の記事^[3]では、肝心の時間軸のサンプルを示しませんでしたので、今回は時間軸を扱った折れ線グラフのサンプルを紹介します。

qtcharts_linechart_datetime.py

	#!/usr/bin/env python
	# coding: utf-8
	# Reference
	# https://doc.qt.io/qt-6/qtcharts-datetimeaxis-example.html
	import sys
	from PySide6.QtCharts import (
	QChart,
	QChartView,
	QDateTimeAxis,
	QLineSeries,
	QValueAxis,
	)
	from PySide6.QtCore import (
	QDate,
	QDateTime,
	QLocale,
	Qt,
	)
	from PySide6.QtGui import QPainter
	from PySide6.QtWidgets import (
	QApplication,
	QMainWindow,
	)
	import numpy as np

	def datetime_data_reader(name_file):
	series = QLineSeries()

	with open(name_file) as f:
	for line in f:
	values = line.strip().split()
	if len(values) == 0:
	continue
	if values[0].startswith('#'):
	continue
	if values[0].startswith(':'):
	continue

	moment_in_time = QDateTime()
	moment_in_time.setDate(QDate(int(values[0]), int(values[1]), 15))
	series.append(np.int64(moment_in_time.toMSecsSinceEpoch()), float(values[2]))

	return series


	class LineChart(QChartView):
	def __init__(self):
	super().__init__()
	QLocale.setDefault(QLocale.c())
	chart = self.init_ui()
	self.setChart(chart)
	self.setRenderHint(QPainter.Antialiasing)

	def init_ui(self):
	series = datetime_data_reader('sun_spots.txt')

	chart = QChart()
	chart.legend().hide()
	chart.addSeries(series)
	chart.setTitle('Sunspots count (by Space Weather Prediction Center)')

	axisX = QDateTimeAxis()
	axisX.setTickCount(10)
	axisX.setFormat('MMM yyyy')
	axisX.setTitleText('Date')
	chart.addAxis(axisX, Qt.AlignBottom)
	series.attachAxis(axisX)

	axisY = QValueAxis()
	axisY.setTickCount(10)
	axisY.setLabelFormat('%i')
	axisY.setTitleText('Sunspots count')
	chart.addAxis(axisY, Qt.AlignLeft)
	series.attachAxis(axisY)

	return chart


	class Example(QMainWindow):
	def __init__(self):
	super().__init__()
	linechart = LineChart()
	self.setCentralWidget(linechart)
	self.resize(1000, 600)
	self.setWindowTitle('LineChart (DateTime)')


	def main():
	app = QApplication(sys.argv)
	ex = Example()
	ex.show()
	sys.exit(app.exec())


	if __name__ == '__main__':
	main()

view raw qtcharts_linechart_datetime.py hosted with ❤ by GitHub

本サンプルでは、下記のテキストファイルをプロットするデータとして読み込んでいます。

sun_spots.txt

実行例を下記に示しました。

qtcharts_linechart_datetime.py の実行例

ファイルを読み込んで、データ列 series への追加は、下記のスタティックメソッドで処理しています。

def datetime_data_reader(name_file):
    series = QLineSeries()

    with open(name_file) as f:
        for line in f:
            values = line.strip().split()
            if len(values) == 0:
                continue
            if values[0].startswith('#'):
                continue
            if values[0].startswith(':'):
                continue

            moment_in_time = QDateTime()
            moment_in_time.setDate(QDate(int(values[0]), int(values[1]), 15))
            series.append(moment_in_time.toMSecsSinceEpoch(), float(values[2]))

    return series

横軸（時間軸）axisX と縦軸 axisY はデフォルトの設定を使わずに、個別に設定しています。

        axisX = QDateTimeAxis()
        axisX.setTickCount(10)
        axisX.setFormat('MMM yyyy')
        axisX.setTitleText('Date')
        chart.addAxis(axisX, Qt.AlignBottom)
        series.attachAxis(axisX)

        axisY = QValueAxis()
        axisY.setTickCount(10)
        axisY.setLabelFormat('%i')
        axisY.setTitleText('Sunspots count')
        chart.addAxis(axisY, Qt.AlignLeft)
        series.attachAxis(axisY)

なお、日本語環境 ja_JP.UTF-8 下では、チャート横軸 (QDateTimeAxis) の目盛ラベルの表示について axisX.setFormat('MMM yyyy') と書式指定をしても、月の表示が '8月' などと表示されてしまいます。そこで、今回は LineChart クラスのコンストラクタ部でロケールを C に指定して、強制的に ’Aug' というように英語３文字の月名で表示するようにしています。