[Python]tkinterを使って画面やボタンなどを表示させてみた

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Pythonって統計・解析処理系でよく使うイメージがあって、GUIアプリは作ったことなかった。

PDFや画像を解析するとき、解析に使うパラメータでどう結果が変わるか視覚的判断するために、作ってみました。
※これまでもグラフ(matplotlib.pyplot)表示とかは行ったことはありましたが、テキストボックスやボタンを配置して、操作できるものを作りました。

必要なパッケージ

  • tkinter
    Windows10でPython3.7をインストールする大抵一緒にインストールされてきます。
    インストールされていなかったら、pipでインストールするのかな。

公式

tkinter --- Tcl/Tk の Python インタフェース — Python 3.8.6 ドキュメント

実装例

ソースコードのコメントにいろいろ書いています。
メソッドや引数の詳細は公式ドキュメント等を確認していただけたらと思います。
時間があれば、きれいにまとめたい。。。

完成イメージ

PyInstaller

※以下のコードとは、あまり関係ない画像イメージです。
大体の方向性は同じはずです。

これからやっておきたいこと(残タスク)

  • グラフ描画をロジック側で行ってしまっている。
    Viewを行うクラスとロジッククラスと分けた方がよいと思うので、分けたい。

描画用のクラス

myframe.py

import tkinter as tk
from tkinter import ttk
from basic_logic import redraw_block
import matplotlib.pyplot as plt
from matplotlib.backends.backend_tkagg import FigureCanvasTkAgg

class MyFrame(tk.Frame):
    """
    左側にmatplotlib.pyplotで生成したグラフ
    右側にラベル、テキストボックス、スケールなどのパラメータを設定するエリア
    を配置する。
    変更したパラメータから新しいグラフを描画する
    """

    def __init__(self, master=None):
        # 各textboxの初期値と要素の定義
        row_index = 0
        def_val_temp = "1.0"

        # フレームの生成
        tk.Frame.__init__(self, master)
        self.master.title('title:Viewer.')

        # グラフの生成と配置
        fig, ax1 = plt.subplots()
        fig.gca().set_aspect('equal', adjustable='box')  # グラフ領域の調整
        # キャンバスの生成
        self.Canvas = FigureCanvasTkAgg(fig, master=self)
        self.Canvas.get_tk_widget().grid(row=0, column=0, rowspan=10)

        # text_param という パラメータを設定するテキストボックスを生成する
        self.text_param = tk.Entry(self)
        self.create_obj('label name:', row_index, self.text_param, def_val_temp, 1000)
        # row_indexは、テキストボックスやボタンを配置するrowに設定される
        # もしボタンの上に新たにテキストボックスなどを配置するときに、固定値で入れていると修正がめんどうだったため変数化した
        row_index += 1

        # 変更ボタンと終了ボタンを生成する
        change_button = tk.Button(self, text='Change', command=self.change_button)
        change_button.grid(row=row_index, column=1, padx=5, pady=5)
        quit_button = tk.Button(self, text='Quit', command=self.quit_button)
        quit_button.grid(row=row_index, column=2, padx=5, pady=5)

        # 描画処理
        self.DrawCanvas(self.Canvas, ax1)

    def create_obj(self, label_data, row_index, text_box, text_box_data, max_val):
        """
        ラベル、テキストボックス、スケールの生成と配置
        """
        # ラベルの生成と配置
        label = tk.Label(self, text=label_data)
        label.grid(row=row_index, column=1, padx=5, pady=5)
        # テキストボックスの生成と配置
        text_box.insert(tk.END, text_box_data)
        text_box.grid(row=row_index, column=2, padx=5, pady=5)

        # スケール (ttk.Scale)の生成と配置
        # trace()で、つまみが動くと、change_value()を呼んでテキストボックスと同期させている
        my_val = tk.DoubleVar(value=float(text_box_data) * 100)
        my_val.trace("w", lambda _a, _b, _c: self.change_value(text_box, my_val.get()))
        sc1 = ttk.Scale(self, variable=my_val, orient=tk.HORIZONTAL, length=200, from_=0, to=max_val)
        sc1.grid(row=row_index, column=3, padx=5, pady=5)

    def quit_button(self):
        """
        Quit the app.
        """
        self.quit()
        self.destroy()

    def change_button(self):
        """
        変更ボタンを押して、テキストボックスで変更した値を計算ロジック側に渡して、グラフを再描画する
        """
        # FIXME テキストボックスの変更した値をスケールに反映させる
        # 変更した値を計算ロジック側に渡す
        ax = redraw_block(float(self.text_param.get()))
        self.DrawCanvas(self.Canvas, ax)

    def change_value(self, text, val):
        """
        スケールをずらして変更した値を計算ロジック側に渡して、グラフを再描画する
        :param text: テキストボックスのオブジェクト
        :param val: テキストに入れる値
        """
        # スケールの値をテキストボックスに反映させる
        text.delete(0, tk.END)
        text.insert(tk.END, val / 100)

        ax = redraw_block(float(self.text_param.get()))
        self.DrawCanvas(self.Canvas, ax)

    def DrawCanvas(self, canvas, ax, colors="gray"):
        canvas.draw()

起動するmainクラス

このPythonファイルを実行すると処理が開始されます。

main.py

from myframe import MyFrame

if __name__ == "__main__":
    f = MyFrame()
    f.pack()
    f.mainloop()

描画するためのロジッククラス

basic_logic.py

import matplotlib.pyplot as plt

def redraw_block(val):
    plt.clf()

    # ロジックは省略

    return plt

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