python tkinterを使用してボタンでイベントを発生させたい

Question

前提・実現したいこと

matplolibで作成した、色と形をランダムに表示するというプログラムを、tkinter上で、ボタンを押す操作をすることより繰り返し表示させたいと考えています。
ですが、matplotlibとtkinterの紐づけ方がわからずに困っております。

全体的なプログラムの構造としては、def draw()内に、ボタンを押すごとに実行したいプログラムを貼り付け、そしてbutton.bind("<Button-1>",draw)で繰り返そうとしています。
def draw内のプログラムの内容は、実行するごとに色がRGB表色系でランダムに選ばれ、形は新月～新月までの月の形をランダムに表すものとしました。
有識者の方、どうかご教示お願いいたします。

発生している問題・エラーメッセージ

TypeError: draw() takes 0 positional arguments but 1 was given

該当のソースコード

import sys
import tkinter
import numpy as np
import random
import matplotlib.pyplot as plt
from mpl_toolkits.mplot3d import Axes3D
from matplotlib.backends.backend_tkagg import (FigureCanvasTkAgg, NavigationToolbar2Tk)
from matplotlib.figure import Figure


def draw():
    fig = plt.figure(figsize=(10,10))
    ax=fig.gca(projection='3d')
    ax.set_xlim([-1., 1.]) 
    ax.set_ylim([-1., 1.])
    ax.set_zlim([-1., 1.])
    for a in [ax.xaxis, ax.yaxis, ax.zaxis]:
        a.set_ticklabels([])
        a._axinfo['grid']['linewidth'] = 0
        a._axinfo['tick']['linewidth'] = 0

    for a in [ax.w_xaxis, ax.w_yaxis, ax.w_zaxis]:
        a.line.set_linewidth(0)
        a.set_pane_color((0., 0., 0., 0.)) 
        #順にRGBA

    ax.set_facecolor('black')

 
    u, v = np.mgrid[0:2*np.pi:50j, 0:np.pi:25j]

    x = np.cos(u) * np.sin(v)
    y = np.sin(u) * np.sin(v)
    z = np.cos(v)

    a=random.random()
    b=random.random()
    c=random.random()

    colors = np.zeros((50, 25, 3))
    for i in range(0, 25):
        for j in range(0, 25):
            colors[i][j][0] = a
            colors[i][j][1] = b
            colors[i][j][2] = c

    ax.plot_surface(x, y, z, facecolors = colors, shade = False)

    moon=random.randint(-90,270)

    ax.view_init(elev = 0, azim = moon)

    canvas = tkinter.Canvas(root, width = 800, height = 300)
    canvas.draw()
    canvas.get_tk_widget().pack(side=tkinter.TOP, fill=tkinter.BOTH, expand=1)
    
root = tkinter.Tk()
root.wm_title("色と形をランダムに表示する")

button= tkinter.Button(root, text=u'かく',width=15)
button.bind("<Button-1>",draw)
button.place(x=200,y=350)

tkinter.mainloop()

試したこと

エラーメッセージで引数がないと言われたので、selfを入れてみましたが解決に至りませんでした

Answer 1

気になる点としては三点程です。
まず一点目で質問に記述されている、発生しているエラーメッセージの部分ですが、
bindでイベントを設定した場合は呼び出される関数側にeventを取る引数が要ります。
それがないためにエラーとなっていますので取るためのなんらかの変数を設定してください。

・・・
def draw(e):
・・・

次に二点目ですが、枠の大きさを設定していないため、
かなり狭くボタンが完全に枠外になっていて押せません。
ひとまず暫定で設定させてもらいました。

・・・
root = tkinter.Tk()
root.geometry("800x600")
root.wm_title("色と形をランダムに表示する")
・・・

最後に三点目ですが、draw関数の最後の方でcanvas変数にCanvasを設定されていますが、
続く部分で使っている関数を見る限り、
これはFigureCanvasTkAggの間違いだと思います。

・・・
def draw(e):
・・・
    canvas = FigureCanvasTkAgg(fig, master=root)
    canvas.get_tk_widget().pack(side=tkinter.TOP, fill=tkinter.BOTH, expand=1)
    canvas.draw()
・・・    

こうすることでmatplotlibで生成した内容が書き出されます。

質問者が想定されているものかはわかりませんが、
上記三点を修正すれば一先ずエラーが出ずにmatplotlibの内容が書き出されます。

Comments

[kzi98]

ご回答ありがとうございます。
三点目の内容に関して質問があります。
canvas.draw()がない場合でも、ある場合と同じように動作したのですが、この一文はどのようにプログラムに関わっているのでしょうか。
初歩的な質問で申し訳ございませんが、よろしくお願いいたします。

[yureighost]

FigureCanvasTkAggに渡したオブジェクトの値を変更して
再描画したい場合にはdraw関数で書き出す必要があるようです。
サンプルはcan110さんが追記して下さった物が最適かと思います。

[kzi98]

そういうことなのですね…ありがとうございます。勉強になりました。
恐縮ですがベストアンサーは先に回答くださったcan110さんをベストアンサーとさせて頂きました。
大変わかりやすく教えてくださり、ありがとうございました。

Answer 2

まずdef draw():→def draw(event):と引数eventを受けるようにします。
さらに

    fig = plt.figure(figsize=(1,1)) # 小さく

	#canvas = tkinter.Canvas(root, width = 800, height = 300)
	#canvas.draw()
	#canvas.get_tk_widget().pack(side=tkinter.TOP, fill=tkinter.BOTH, expand=1)
    canvas = FigureCanvasTkAgg(fig, master=root)
    canvas.get_tk_widget().place(x=0,y=0) # そのままの大きさで配置

のように書き換えると、とりあえず動作するようになります。
元のソースでは画像にボタンがかぶってしまうのでご自身で調整ください。

追記

シンプルなサンプルを以下に示します。

import tkinter
import matplotlib.pyplot as plt
from matplotlib.backends.backend_tkagg import FigureCanvasTkAgg
import numpy as np
import random

def draw(e):
    ax.cla()
    xy = np.random.random(size=(10,2))
    ax.scatter(xy[:,0],xy[:,1])
    canvas.draw()

root = tkinter.Tk()
fig, ax = plt.subplots()
canvas = FigureCanvasTkAgg( fig, master=root)
canvas.get_tk_widget().pack()
btn = tkinter.Button(text='draw')
btn.bind('<Button-1>', draw)
btn.pack()

draw()
root.mainloop()

Comments

[kzi98]

大変勉強になりました。
教えて頂きました通りに実装すると無事プログラムを動かすことできました。
ご回答ありがとうございました。

[kzi98]

追記拝見しました。ありがとうございます。
知識不足であると感じたのでシンプルなものから学んでいこうと思います。
追記を参考にさせて頂き、勉強します。