bitWalk's: Qt for Python によるチャート (3)

2021-07-21

Qt for Python によるチャート (3)

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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BarChart（棒グラフ）

BarChart（棒グラフ）は、縦軸（あるいは横軸）にデータ量をとり、棒の高さ（長さ）でデータの大小を表現したグラフです。

qtcharts_barchart.py

	#!/usr/bin/env python
	# coding: utf-8
	# Reference
	# https://doc.qt.io/qt-6/qtcharts-barchart-example.html
	import sys
	from PySide6.QtCharts import (
	QBarCategoryAxis,
	QBarSet,
	QBarSeries,
	QChart,
	QChartView,
	QValueAxis,
	)
	from PySide6.QtCore import Qt
	from PySide6.QtGui import QPainter
	from PySide6.QtWidgets import (
	QApplication,
	QMainWindow,
	)


	class BarChart(QChartView):
	def __init__(self):
	super().__init__()
	chart = self.init_ui()
	self.setChart(chart)
	self.setRenderHint(QPainter.Antialiasing)

	def init_ui(self):
	set0 = QBarSet('Jane')
	set1 = QBarSet('John')
	set2 = QBarSet('Axel')
	set3 = QBarSet('Mary')
	set4 = QBarSet('Samantha')

	set0 << 1 << 2 << 3 << 4 << 5 << 6
	set1 << 5 << 0 << 0 << 4 << 0 << 7
	set2 << 3 << 5 << 8 << 13 << 8 << 5
	set3 << 5 << 6 << 7 << 3 << 4 << 5
	set4 << 9 << 7 << 5 << 3 << 1 << 2

	series = QBarSeries()
	series.append(set0)
	series.append(set1)
	series.append(set2)
	series.append(set3)
	series.append(set4)

	chart = QChart()
	chart.addSeries(series)
	chart.setTitle('Simple barchart example')
	chart.setAnimationOptions(QChart.SeriesAnimations)

	categories = ['Jan', 'Feb', 'Mar', 'Apr', 'May', 'Jun']
	axisX = QBarCategoryAxis()
	axisX.append(categories)
	chart.addAxis(axisX, Qt.AlignBottom)
	series.attachAxis(axisX)

	axisY = QValueAxis()
	axisY.setRange(0, 15)
	chart.addAxis(axisY, Qt.AlignLeft)
	series.attachAxis(axisY)

	chart.legend().setVisible(True)
	chart.legend().setAlignment(Qt.AlignBottom)

	return chart


	class Example(QMainWindow):
	def __init__(self):
	super().__init__()
	barchart = BarChart()
	self.setCentralWidget(barchart)
	self.resize(500, 300)
	self.setWindowTitle('BarChart')


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


	if __name__ == '__main__':
	main()

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実行例を下記に示しました。

qtcharts_barchart.py の実行例

基本的な作成方法は、QBarSet クラスのインスタンスに名前を付け set0 などと作成し、カテゴリ軸の各カテゴリに対応する棒（バー）の量（数値）を設定します。各カテゴリに複数の棒を表示する場合はその個数分の QBarSet のインスタンス set0, set1, ... を用意します。複数の QBarSet のインスタンスを単一の QBarSeries クラスのインスタンス series へ append メソッドで加えます。

QChart クラスのインスタンス chart を作成し、データ列のインスタンス series を addSeries メソッドで加えます。

次に、横軸 (axisX) と縦軸 (axisY) を定義します。横軸はカテゴリ軸 (QBarCategoryAxis) として、カテゴリのリストを append メソッドで定義した後、chart に軸位置 (Qt.AlignBottom) を指定して軸を定義します。これをデータ列 series に attachAxis メソッドで関連付けます。

縦軸は数値軸 (QValueAxis) としてインスタンスを生成した後、chart に軸位置 (Qt.AlignLeft) を指定して軸を定義します。これをデータ列 series に attachAxis メソッドで関連付けます。

        set0 = QBarSet('Jane')
        set1 = QBarSet('John')
        ...
        ...
        set0 << 1 << 2 << 3 << 4 << 5 << 6
        set1 << 5 << 0 << 0 << 4 << 0 << 7
        ...
        ...
        series = QBarSeries()
        series.append(set0)
        series.append(set1)
        ...
        ...
        chart = QChart()
        chart.addSeries(series)
        ...
        ...
        categories = ['Jan', 'Feb', 'Mar', 'Apr', 'May', 'Jun']
        axisX = QBarCategoryAxis()
        axisX.append(categories)
        chart.addAxis(axisX, Qt.AlignBottom)
        series.attachAxis(axisX)

        axisY = QValueAxis()
        axisY.setRange(0, 15)
        chart.addAxis(axisY, Qt.AlignLeft)
        series.attachAxis(axisY)

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