グラフ作成ツールを作ってみた

CSV / TSV / 波形 グラフ・オシロ解析ツール

計測データ（CSV / TSV / 波形テキスト）を読み込み、レポート品質のグラフ作図と
オシロスコープ相当の波形解析を、ひとつの画面で完結できる Windows 向けデスクトップアプリです。
Excel のグラフ編集と、デジタルオシロの測定機能と、簡単なデータサイエンスを足し合わせたような道具です。

想定ユーザー・用途

電子回路・センサ・制御などの計測波形の可視化と評価、実験データの作図とレポート用画像出力、
ログ CSV のざっくり統計・相関分析。プログラミング不要で、ファイルをドラッグ&ドロップして
列を選ぶだけで使えます。

主な機能

読み込み・編集

• CSV / TSV をドラッグ&ドロップで読み込み。文字コード（UTF-8 / Shift_JIS など）と区切り文字を
  自動判定（日本語データも文字化けしにくい）
• 複数ファイルを重ねて描画。表を直接セル編集して DataFrame に反映、行・列追加、CSV 保存
• 50万点級でも軽快：自動間引き表示＋ズーム時の動的再サンプル

グラフ作図（8種）

折れ線 / 棒 / 横棒 / 積み上げ棒 / 散布図 / ヒストグラム / 箱ひげ / 円

Excel 相当の書式編集

• 系列ごとの色・線種・線幅・マーカー（種類＋サイズ）
• 近似曲線（線形 / 多項式 / 指数 / 対数 / 移動平均＋R²）と、その色も指定可
• 第2軸・複合グラフ、データラベル、エラーバー
• 凡例（位置・文字サイズ・ファイル名/拡張子の表示切替）、軸の単位と倍率換算、
  目盛り間隔、枠線/グリッド線の太さ、背景色、画像としての縦横比（16:9 やカスタム比で保存）

オシロスコープ表示・解析

• time/div・V/div・div グリッド、ドラッグでパン/スケール、マウスホイールで拡大縮小（通常グラフでも可）、
  カーソル測定（Δt・ΔV・1/Δt）
• ピーク検出（第1・第2…）、約43項目の測定（最大/最小/p-p/実効値/立上り立下り時間/デューティ/
  オーバーシュート/ジッタ/±σ 内割合 ほか）
• FFT スペクトルと指標（THD / SNR / SINAD / ENOB / SFDR）、スペクトログラム、
  占有帯域幅・チャネル電力・高調波

高度解析

• 数学チャンネル：四則演算、積分/微分/絶対値/RC・Butterworth フィルタ/ヒルベルト包絡線/自己相関、
  任意数式（安全評価）
• マスク試験、アイダイアグラム＋アイ測定、ジッタ(TIE)、シリアル解読（UART / I²C / SPI）

データサイエンスタブ

• 線形回帰（傾き・切片・R²・相関・直線性誤差[%FS]）、記述統計、相関行列、正規性検定
• 解析タブの測定値やデータサイエンスの結果は、チェックでグラフ上に注記表示できる

出力・設定

• 画像の保存・クリップボードコピー、ファイルごとの一括画像出力（並列処理・PNG/JPG/PDF/SVG）
• 設定は終了時に自動保存・起動時に自動復元

技術構成

• 言語/GUI：Python 3.10+ / PySide6（Qt6）。matplotlib を Qt バックエンドで埋め込み
• 数値・解析：NumPy / pandas / SciPy（SciPy は任意。無くても NumPy フォールバックで起動）
• 設計：本体 GraphApp を機能別の 10 Mixin に分割し、描画(plotter)・解析(analysis)は
  薄いファサードで実体モジュールを束ねる構成。GUI から独立した解析ロジックは単体テスト可能
• 品質：オフスクリーン自動テスト＋静的解析（未定義名スキャン）＋多エージェントによる正しさ監査で、
  数値計算の正確さ（周期・FFT 正規化・統計など）まで検証済み

特徴・設計思想

• 計測現場の「測りたい値」を最優先：単なる作図ではなく、オシロが出す測定量をそのまま得られる
• 壊れにくい入力処理：日本語 CSV・欠損・大容量・不正範囲でもクラッシュせず、無効データは
  明確なメッセージで案内
• 再現性：別環境（Copilot 等）で再構築するためのファイル別プロンプト集（仕様版・ソース埋め込み版）を同梱

動かし方

1. セットアップ.bat を実行（C:\.venv に依存をインストール）
2. 起動.bat を実行、または python graph_app.py
3. 「データ」タブでファイル追加 → X 軸の列と Y 軸（値）を選択 → 「グラフを描画」(F5)