kivy_garden.graphを使ってiOS用にグラフを描く

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Pythonでグラフを描くライブラリはmatplotlibが有名ですが、kivy-iosでiOSアプリをつくる時は利用が困難です。ここではkivy_garden.graphを使ってiOS環境でも動作するグラフプロットの方法を紹介します。

こんにちは。wat(@watlablog)です。ここではkivy_garden.graphを使ったグラフ描画方法とiOS実機テスト確認の方法を紹介します

本記事の目標

iOS実機(iPhone)でグラフを確認する

PythonアプリをiOSで実機テスト:kivy-iosの使い方」ではPythonだけで作成したプログラムをiOS(iPhone)環境で動作させる方法を紹介しました。しかし、kivy-iosのレシピにないライブラリは個別にレシピを作成する必要があり、matplotlibも標準のレシピにはありませんでした。

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そこで、今回はkivyの追加機能を実装できるkivy-gardenの中のgraphライブラリを使います。そして実際にXcodeのビルドまで実施し、実機iOSデバイスでアプリが正常動作するまで確認するところに目標を置きます。

kivy_garden.graphの使い方を習得する

kivy_garden.graphは一応GitHubの公式ページhttps://github.com/kivy-garden/graph)がありますが、見るとわかるようにそれほど詳細にAPIが公開されているわけではありません。さらにGoogle検索にもあまりヒットしないのでかなりマイナーだとわかります。

そのためこの記事では基本の使い方を確認したソースコードと、iOSに持っていくためのポイントを紹介します。

kivy_garden.graphの使い方

動作環境

この記事のコードは以下の環境で確認しました。

                                                      
Mac OSmacOS Ventura 13.2.1
CPU1.4[GHz]
メモリ8[GB]
Xcode Version14.2(14C18)
iPhone SE2 OSiOS 16.3.1
Python Python 3.9.6
PyCharm (IDE) PyCharm CE 2020.1
Numpy 1.21.1
kivy 2.1.0
Kivy-Garden 0.1.5
kivy-garden.graph 0.4.0
kivy-ios 2023.1.29

ソースコード

ソースコードはmain.pyとmy.kvの2つを使います。これを適当なフォルダに入れます。

main.py

main.pyはこちらです。kivy_garden.graphからGraphとともにSmoothLinePlotをimportしています。公式ではMeshLinePlotでしたが、線の太さ設定を変更するためにSmoothLinePlotを使いました(MeshLinePlotだとうまくいかなかった)。

クラスやメソッド、動作の基本構造は「kivyでmatplotlibを使う時にハマったので解決の備忘録」と同じで、matplotlibの部分をkivy_garden.graphに置き換えているだけです。

my.kv

my.kvもmatplotlibの記事で紹介していたものと同じです。ただkivy_garden.graphのグラフ枠線が大きいので、若干paddingを追加しています。なぜこのコードになっているかの詳しい解説は「kivyでmatplotlibを使う時にハマったので解決の備忘録」をご確認ください。

kivy-iosのtoolchainをビルドする

PythonアプリをiOSで実機テスト:kivy-iosの使い方」の記事を参照し、kivy-iosや必要なライブラリのpip installを済ませておきます(手順に沿って仮想環境で作業することを強く推奨します)。

build時に参照するライブラリを引数に入れる

先ほどの記事はtoolchain build python3 kivyだけでしたが、今回はnumpyも含めてbuildします。もしレシピにあるライブラリをソースコードに使っている場合は同様に追加して一度にビルドする必要があるようです。

kivy_garden.graphは手動でソースコードをダウンロードしておく

kivy_garden.graphをtoolchain buildしようとすると、「No module named 'kivy_ios.recipes.garden'」エラーがでます。これは2023年3月時点のkivy-iosがgarden.graphをサポートしていないことが原因と考えられます。しかし、ソースコードレベルでimportできればiOSでも使えるので少し工夫します。

まずmain.pyのあるプロジェクトフォルダにTerminalのcdコマンドで移動し、以下のコマンドでkivy_garden.graphのソースコードをダウンロードします。

次にダウンロードしたファイル(.whlや.tar、.gz)を以下のコマンドで解凍します(バージョン等はここに記載のものと異なる可能性が高いので注意)。

するとgardenフォルダ等が下の図のようにmain.pyと共に並びます。このフォルダ構成にしておくことで.pyからimportすることが可能となります

フォルダ構成

この方法ならもしかしたら他のライブラリもiOSアプリでimportできるようになるかも?

あとは「PythonアプリをiOSで実機テスト:kivy-iosの使い方」の記事に戻り、toolchain createコマンドにてXcodeプロジェクトを作成、ビルドして実機へアプリを転送すればOKです。

実行結果

以下の動画はアプリをiPhoneに転送して起動した時の動作確認結果です。ボタンをクリックするとランダムな波形がプロットされるアプリの動作を確認しました!

動作確認結果

まとめ

今回はショートTips記事です。kivy_garden.graphの情報はなかなか英語検索してもヒットせず、いきなり躓きそうでしたがなんとかiOS実機動作確認までできました。実は課金している最近流行りのChat-GPT-4先生に教えてもらった内容が多くあります。あれはすごいですね。

色々調べた結果、kivy_garden.graphを使うためにソースコードをダウンロードして呼びだす方法やgarden.graphの基本文法がわかりました。これからも地道にアプリ開発を続けてみたいと思います。

iOSでプロットができました!少しずつ進む感じが楽しいですね!
Twitterでも関連情報をつぶやいているので、wat(@watlablog)のフォローお待ちしています!

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