python tkinterGUIへの埋め込みmatplotlibで3Dフィギュアをプロット

python で　tkinterウィンドウ内にmatplotlibを埋め込み
3Dフィギュアをプロットする。

自分のメモまでです。

#実行サンプル
左側のdrawボタンを押すと、
3Dフィギュア(固定)がプロット表示される

#実行環境
windows10
Anaconda3

#実行手順
下記ソースコードをファイル保存して、
Anacondata prompt から
python ソースコードのパス　
で実行。

#ソースコード

import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt
import matplotlib
matplotlib.use('TkAgg')
from mpl_toolkits.mplot3d import Axes3D
from matplotlib.backends.backend_tkagg import FigureCanvasTkAgg, NavigationToolbar2Tk
from matplotlib.figure import Figure
import matplotlib.animation as animation
import tkinter.messagebox
from tkinter import *
import tkinter as tk



#lorenz
def button_add():
   def lorenz(x, y, z, s=10, r=5, b=28):
       '''
       Given:
          x, y, z: a point of interest in three dimensional space
          s, r, b: parameters defining the lorenz attractor
       Returns:
          x_dot, y_dot, z_dot: values of the lorenz attractor's partial
              derivatives at the point x, y, z
       '''
       x_dot = s*(y - x)
       y_dot = r*x - y - x*z
       z_dot = x*y - b*z
       return x_dot, y_dot, z_dot

   dt = 0.01
   num_steps = 10000 

   # Need one more for the initial values
   xs = np.empty(num_steps + 1)
   ys = np.empty(num_steps + 1)
   zs = np.empty(num_steps + 1)

   # Set initial values
   xs[0], ys[0], zs[0] = (0., 1., 1.05)

   # Step through "time", calculating the partial derivatives at the current point
   # and using them to estimate the next point
   for i in range(num_steps):
       x_dot, y_dot, z_dot = lorenz(xs[i], ys[i], zs[i])
       xs[i + 1] = xs[i] + (x_dot * dt)
       ys[i + 1] = ys[i] + (y_dot * dt)
       zs[i + 1] = zs[i] + (z_dot * dt)

   # Plot
   fig = Figure()

   canvas = FigureCanvasTkAgg(fig, w)
   canvas.draw()

   ax = fig.add_subplot(111, projection="3d")
   ax.plot(xs, ys, zs, lw=0.5)
   ax.set_xlabel("X Axis")
   ax.set_ylabel("Y Axis")
   ax.set_zlabel("Z Axis")
   ax.set_title("Lorenz Attractor")

   toolbar = NavigationToolbar2Tk(canvas, w)
   toolbar.update()

   canvas.get_tk_widget().pack(side=tkinter.TOP, fill=tkinter.BOTH, expand=1)
##   plt.show()

#---------------interface---------------
w = Tk()
w.title("Lorenz")
w.geometry('800x600')
frame = tk.Frame(w)
frame.pack()

button1 = tk.Button(w, text='draw', fg='red', command= lambda : button_add())
button1.pack(side=tk.LEFT)

w.mainloop()

#関連資料
tkinterウィンドウ内に3Dフィギュアをプロット
参考　https://www.javaer101.com/ja/article/27212977.html