データバッファーへのポインターの取得 (C++/CX)

[アーティクル]
04/03/2023

Windows ランタイム内の Windows::Storage::Streams::IBuffer インターフェイスは、言語に依存せずに、データバッファーにアクセスするストリームベースの方法を提供します。 C++ では、robuffer.h 内で定義されている Windows ランタイムライブラリの IBufferByteAccess インターフェイスを使用して、基になるバイト配列への生のポインターを取得できます。この方法により、データの不要なコピーを作成せずに、バイト配列をその場で変更できます。

次の図では、ソースが Windows::UI::Xaml::Media::Imaging WriteableBitmapである XAML イメージ要素を示します。どの言語で作成されたクライアントアプリケーションも、 WriteableBitmap への参照を C++ コードに渡すことができ、その後、C++ はその参照を使用して基になるバッファーでデータを取得できます。 C++ で記述されたユニバーサル Windows プラットフォームアプリでは、次の例で示す関数を、Windows ランタイムコンポーネントでパッケージ化することなく、ソースコード内で直接使用できます。

ピクセルデータに直接アクセスするコードコンポーネントを示す図。

GetPointerToPixelData

次のメソッドは、 Windows::Storage::Streams::IBuffer を受け入れ、基になるバイト配列への生のポインターを返します。この関数を呼び出すには、 WriteableBitmap::PixelBuffer プロパティに渡します。

#include <wrl.h>
#include <robuffer.h>
using namespace Windows::Storage::Streams;
using namespace Microsoft::WRL;
typedef uint8 byte;
// Retrieves the raw pixel data from the provided IBuffer object.
// Warning: The lifetime of the returned buffer is controlled by
// the lifetime of the buffer object that's passed to this method.
// When the buffer has been released, the pointer becomes invalid
// and must not be used.
byte* Class1::GetPointerToPixelData(IBuffer^ pixelBuffer, unsigned int *length)
{
    if (length != nullptr)
    {
        *length = pixelBuffer ->Length;
    }
    // Query the IBufferByteAccess interface.
    ComPtr<IBufferByteAccess> bufferByteAccess;
    reinterpret_cast<IInspectable*>( pixelBuffer)->QueryInterface(IID_PPV_ARGS(&bufferByteAccess));

    // Retrieve the buffer data.
    byte* pixels = nullptr;
    bufferByteAccess->Buffer(&pixels);
    return pixels;
}

コード例全体

次の手順は、C++ Windows ランタイムコンポーネント DLL に WriteableBitmap を渡す C# ユニバーサル Windows プラットフォームアプリの作成方法を示しています。 C++ コードでは、ピクセルバッファーへのポインターを取得し、イメージに対してその場で簡単な変更を実行します。別の方法として、C# の代わりに、Visual Basic、JavaScript、または C++ のクライアントアプリケーションを作成することもできます。 C++ を使用する場合、コンポーネント DLL は必要ありません。それらのメソッドを MainPage クラスまたは定義した他のクラスに直接追加できます。

クライアントを作成する

空のアプリプロジェクトテンプレートを使用して、C# ユニバーサル Windows プラットフォームアプリを作成します。

MainPage.xaml 内で、次の手順に従います。

次の XAML を使用し、 Grid 要素を置換します。

<Grid Background="{StaticResource ApplicationPageBackgroundThemeBrush}">
    <StackPanel HorizontalAlignment="Left" Margin="176,110,0,0" VerticalAlignment="Top" Width="932">
        <Image x:Name="Pic"/>
        <Button Content="Process Image" HorizontalAlignment="Stretch" VerticalAlignment="Stretch" Height="47" Click="Button_Click_1"/>
    </StackPanel>
</Grid>

MainPage.xaml.cs 内で、次の手順に従います。

次の名前空間宣言を追加します。

using Windows.Storage;
using Windows.Storage.FileProperties;
using Windows.UI.Xaml.Media.Imaging;
using Windows.Storage.Streams;
using Windows.Storage.Pickers;

WriteableBitmap メンバー変数を MainPage クラスに追加し、 m_bmという名前を付けます。
```
private WriteableBitmap m_bm;
```

次のコードを使用し、 OnNavigatedTo メソッドスタブを置換します。この結果、アプリケーションの起動時にファイルピッカーが開きます ( async キーワードを関数シグネチャに追加したことに注意してください)。

async protected override void OnNavigatedTo(NavigationEventArgs e)
{
    FileOpenPicker openPicker = new FileOpenPicker();
    openPicker.ViewMode = PickerViewMode.Thumbnail;
    openPicker.SuggestedStartLocation = PickerLocationId.PicturesLibrary;
    openPicker.FileTypeFilter.Add(".jpg");
    openPicker.FileTypeFilter.Add(".jpeg");
    openPicker.FileTypeFilter.Add(".png");

    StorageFile file = await openPicker.PickSingleFileAsync();
    if (file != null)
    {
        // Get the size of the image for the WriteableBitmap constructor.
        ImageProperties props = await file.Properties.GetImagePropertiesAsync();
        m_bm = new WriteableBitmap((int)props.Height, (int)props.Width);
        m_bm.SetSource(await file.OpenReadAsync());
        Pic.Source = m_bm;
    }
    else
    {
        //  Handle error...
    }
}

ボタンクリックに対応するイベントハンドラーを追加します ImageManipCPP 名前空間参照をまだ作成していないので、エディターウィンドウで波線が表示される可能性があります)。
```
async private void Button_Click_1(object sender, RoutedEventArgs e)
{
    ImageManipCPP.Class1 obj = new ImageManipCPP.Class1();
    await obj.Negativize(m_bm);
    Pic.Source = m_bm;
}
```

C++ コンポーネントの作成

新しい C++ Windows ランタイムコンポーネントを既存のソリューションに追加し、ImageManipCPP という名前を付けます。 C# プロジェクト内でそのコンポーネントへの参照を追加するために、 ソリューションエクスプローラー でプロジェクトを右クリックし、 [追加]、 [参照]を選択します。
Class1.h 内で、次の手順に従います。
1. typedef の直後に位置する 2 行目に、次の #pragma onceを追加します。
```
typedef uint8 byte;
```
2. WebHostHidden 宣言の先頭部分のすぐ上に Class1 属性を追加します。
```
[Windows::Foundation::Metadata::WebHostHidden]
```
3. 次のパブリックメソッドシグネチャを Class1に追加します。
```
Windows::Foundation::IAsyncAction^ Negativize(Windows::UI::Xaml::Media::Imaging::WriteableBitmap^ bm);
```
4. 前のコードスニペットに示した GetPointerToPixelData メソッドから取得したシグネチャを追加します。このメソッドがプライベートであることを確認します。

Class1.cpp 内で、次の手順に従います。

次の #include ディレクティブ、および名前空間宣言を追加します。

#include <ppltasks.h>
#include <wrl.h>
#include <robuffer.h>

using namespace Windows::Storage;
using namespace Windows::UI::Xaml::Media::Imaging;
using namespace Windows::Storage::Streams;
using namespace Microsoft::WRL;

前のコードスニペットから GetPointerToPixelData の実装を追加します。

Negativizeの実装を追加します。このメソッドは、各ピクセルの RGB 値を反転することで、ネガフィルムに似た効果を作成します。より大きいイメージの場合、表示が完了するまでに比較的長い時間がかかる可能性があるため、このメソッドを非同期にします。

IAsyncAction^ Class1::Negativize(WriteableBitmap^ bm)
{
    unsigned int length;
    byte* sourcePixels = GetPointerToPixelData(bm->PixelBuffer, &length);
    const unsigned int width = bm->PixelWidth;
    const unsigned int height = bm->PixelHeight;

    return create_async([this, width, height, sourcePixels]
    {
        byte* temp = sourcePixels;
        for(unsigned int k = 0; k < height; k++)
        {
            for (unsigned int i = 0; i < (width * 4); i += 4)
            {
                int pos = k * (width * 4) + (i);
                temp[pos] = ~temp[pos];
                temp[pos + 1] = ~temp[pos + 1] / 3;
                temp[pos + 2] = ~temp[pos + 2] / 2;
                temp[pos + 3] = ~temp[pos + 3];
            }
        }
    });

}

Note

AMP または並列パターンライブラリを使用して操作を並列化すると、このメソッドの実行速度が向上する可能性があります。

画像フォルダーに少なくとも 1 枚の画像があることを確認し、その後 F5 キーを押してプログラムをコンパイルおよび実行します。

次の方法で共有

データバッファーへのポインターの取得 (C++/CX)

GetPointerToPixelData

コード例全体

クライアントを作成する

C++ コンポーネントの作成

フィードバック

その他のリソース

次の方法で共有

データ バッファーへのポインターの取得 (C++/CX)

GetPointerToPixelData

コード例全体

クライアントを作成する

C++ コンポーネントの作成

フィードバック

その他のリソース

データバッファーへのポインターの取得 (C++/CX)