TkinterでMatplotlibを使うには？GUIアプリにグラフを表示する方法

PythonのMatplotlibは、データや情報をグラフやプロットとして視覚化できる強力なライブラリで、多くのアプリケーションで活用されています。実は、MatplotlibはTkinterアプリケーションの中でも動作させることが可能です。通常、Pythonライブラリを明示的にインポートすれば、そのライブラリが持つすべての関数やモジュールにアクセスできるようになります。

Matplotlibの機能を利用したGUIアプリケーションを作成する場合は、from matplotlib.figure import Figure のように必要なモジュールをインポートします。さらに重要なのが、バックエンドとして TkAgg を指定することです。TkAggはTkinterのユーザーインターフェースと対話的に連携するための仕組みで、これによりMatplotlibの図をTkinterウィンドウ上に直接描画できます。

TkinterでMatplotlibを表示する手順

基本的な流れは以下の通りです。

1. matplotlib.use("TkAgg") でバックエンドをTkAggに設定する
2. Figure オブジェクトを作成し、サブプロットにデータを描画する
3. FigureCanvasTkAgg を使ってFigureをTkinterウィジェットに関連付ける
4. grid() や pack() などでウィジェットをウィンドウに配置する

サンプルコード

それでは、実際にTkAggとMatplotlibをインポートし、キャンバスウィジェット内にデータポイントをプロットして視覚化する例を見てみましょう。

# 必要なライブラリをインポート
from tkinter import *
from tkinter import ttk
import matplotlib
from matplotlib.figure import Figure
from matplotlib.backends.backend_tkagg import FigureCanvasTkAgg

# tkinterフレームのインスタンスを作成
win = Tk()

# ウィンドウサイズを設定
win.geometry("700x350")

# バックエンドとしてTkAggを使用
matplotlib.use("TkAgg")

# 指定したサイズでFigureを作成
figure = Figure(figsize=(3, 3), dpi=100)

# プロット領域（サブプロット）を定義
plot = figure.add_subplot(1, 1, 1)
plot.plot(0.5, 0.3, color="blue", marker="o", linestyle="")

# X軸・Y軸のデータポイントを定義
x = [0.2, 0.5, 0.8, 1.0]
y = [1.0, 1.2, 1.3, 1.4]
plot.plot(x, y, color="red", marker="x", linestyle="")

# Figureをキャンバスに関連付けるウィジェットを追加
canvas = FigureCanvasTkAgg(figure, win)
canvas.get_tk_widget().grid(row=0, column=0)

win.mainloop()

実行結果

上記のコードを実行すると、ウィンドウ内にX軸・Y軸上のデータポイントを含むプロットが表示されます。青色の丸マーカーと赤色の×マーカーが、それぞれ個別のデータ系列として描画されていることが確認できます。

ポイント解説

このコードの鍵となるのは FigureCanvasTkAgg です。これはMatplotlibのFigureをTkinterのキャンバスウィジェットとして扱えるようにするクラスで、get_tk_widget() メソッドを呼び出すことで、通常のTkinterウィジェットと同じようにレイアウト管理（gridやpack）を行えます。また、linestyle="" を指定することで線を非表示にし、マーカーのみの散布図的な表示にしている点もポイントです。