Matplotlibで棒グラフ（バーチャート）を動的に更新する方法

Matplotlibでは、FuncAnimationクラスを利用することで、棒グラフの高さや色をリアルタイムに更新し、アニメーションとして表示できます。ここでは、その具体的な手順とサンプルコードを紹介します。

棒グラフを動的に更新する手順

• 図（figure）のサイズを設定し、サブプロット間および周囲のパディングを調整します。
• 新しい図を作成するか、既存の図をアクティブにします。
• データポイントと色のリストを用意します。
• bar()メソッドを使って、データと色をもとに棒グラフを描画します。
• FuncAnimation()クラスを使用し、各バーの高さ（height）と塗りつぶし色（facecolor）を設定する関数animateを繰り返し呼び出すことで、アニメーションを生成します。
• show()メソッドを実行して、図を画面に表示します。

サンプルコード

import numpy as np
from matplotlib import animation as animation, pyplot as plt, cm

plt.rcParams["figure.figsize"] = [7.50, 3.50]
plt.rcParams["figure.autolayout"] = True

fig = plt.figure()

data = [1, 4, 3, 2, 6, 7, 3]
colors = ['red', 'yellow', 'blue', 'green', 'black']
bars = plt.bar(data, data, facecolor='green', alpha=0.75)

def animate(frame):
    global bars
    index = np.random.randint(1, 7)
    bars[frame].set_height(index)
    bars[frame].set_facecolor(colors[np.random.randint(0, len(colors))])

ani = animation.FuncAnimation(fig, animate, frames=len(data))

plt.show()

コードの解説

このサンプルでは、7つのデータポイントを持つ棒グラフを作成しています。animate関数はフレームごとに呼び出され、np.random.randintで生成したランダムな値を該当フレームのバーの高さとして設定します。同時に、色のリストからランダムに選んだ色をバーの塗りつぶし色として適用するため、実行するたびに異なる動的なグラフが描画されます。

frames=len(data)を指定することで、データ数と同じ回数だけアニメーションが更新されます。なお、Jupyter Notebook上でアニメーションを表示したい場合は、%matplotlib notebookマジックコマンドを使用するか、HTMLへの埋め込みを行うとスムーズです。

出力結果

上記のコードを実行すると、各バーの高さと色が順番に変化していくアニメーションが表示されます。