bitWalk's: 【備忘録】PySide6 と Matplotlib

2022-04-09

【備忘録】PySide6 と Matplotlib

PySide (Qt for Python) は、Qt（キュート）の Python バインディングで、GUI などを構築するためのクロスプラットフォームなライブラリです。配布ライセンスは LGPL で公開されています。

Matplotlib は Python およびその科学計算用ライブラリ NumPy のためのグラフ描画ライブラリです。Jupyter Notebook 上で利用できるばかりでなく、PySide6 / PyQt6 のような GUI ツールキットでも利用できるので、大変重宝しています。

Python と組み合わせる GUI ツールキットは、最近もっぱら PySide6 を利用していますが、場当たり的に Matplotlib でプロットを作成するので収集がつかなくなり、Matplotlib で描画するプロットもクラスで管理すべきと思うようになりました。

さてどうするか。

Figure (matplotlib.figure) を継承するか、FigureCanvas (matplotlib.backends.backend_qtagg,FigureCanvasQTAgg) にするか、それともそれぞれ継承したクラスを作るべきか…。

あれこれ考えた結果、FigureCanvas を継承したクラスを用意してプロットを管理することにしました。

簡単なサンプルを用意したつもりですが、なんだか冗長なように見えるかもしれません。しかし、いくつも同じようなプロットを作成するアプリの場合には管理がシンプルになります。

下記の OS 環境で動作確認をしました。

	Fedora Linux 36 beta	x86_64
	Python	3.10.4
	PySide6	6.2.4
	matplotlib	3.5.1

qt_matplotlib_scatter.py

	#!/usr/bin/env python
	# coding: utf-8

	from PySide6.QtCore import Qt
	from PySide6.QtWidgets import QApplication, QMainWindow
	import sys
	import numpy as np
	import pandas as pd
	import matplotlib.pyplot as plt
	from matplotlib.backends.backend_qtagg import FigureCanvasQTAgg as FigureCanvas
	from matplotlib.backends.backend_qtagg import NavigationToolbar2QT as NavigationToolbar
	from matplotlib.figure import Figure
	from matplotlib.widgets import EllipseSelector, RectangleSelector
	import seaborn as sns


	class Scatter(FigureCanvas):
	df: pd.DataFrame = None
	fig = Figure()

	def __init__(self, df: pd.DataFrame):
	super().__init__(self.fig)
	self.df = df
	ax = self.init_chart()

	# Selector
	plt.RS = RectangleSelector(
	ax, self.selection, useblit=True,
	button=[1], # disable middle & right buttons
	minspanx=5, minspany=5, spancoords='pixels', interactive=True,
	props=dict(facecolor='pink', edgecolor='red', alpha=0.2, fill=True)
	)

	def init_chart(self):
	# Seaborn Scatter
	ax = sns.scatterplot(
	data=self.df, x=self.df.columns[0], y=self.df.columns[1],
	ax=self.fig.add_subplot(111)
	)
	return ax

	@staticmethod
	def selection(eclick, erelease):
	x1, y1 = eclick.xdata, eclick.ydata
	x2, y2 = erelease.xdata, erelease.ydata
	print(f"({x1: 3.2f}, {y1: 3.2f}) --> ({x2: 3.2f}, {y2: 3.2f})")


	class ScatterTest(Scatter):
	title: str = None

	def __init__(self, df: pd.DataFrame):
	self.title = 'Scatter Sample'
	super().__init__(df)

	def init_chart(self):
	# Seaborn Scatter
	ax = sns.scatterplot(
	data=self.df, x=self.df.columns[0], y=self.df.columns[1],
	ax=self.fig.add_subplot(111)
	)
	ax.set(title=self.title)
	return ax


	class Example(QMainWindow):
	def __init__(self):
	super().__init__()
	self.setWindowTitle('Scatter example')
	self.init_ui()

	def init_ui(self):
	# sample data
	df = pd.DataFrame(np.random.random(size=(100, 2)), columns=['X', 'Y'])
	# chart
	canvas: FigureCanvas = ScatterTest(df)
	self.setCentralWidget(canvas)
	# navigation for plot
	navtoolbar = NavigationToolbar(canvas, self)
	self.addToolBar(Qt.BottomToolBarArea, navtoolbar)


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


	if __name__ == '__main__':
	main()