どんなPDFビューアを作ったのかというと、こんなモノ。
開いたPDFがCADの図面っぽいが、れっきとしたPDFファイルであり、ベクトル情報をちゃんと表現しているかを明らかにしたかったので使ったデータ。
ヘルプボタンを押すと、以下のテキスト情報が出てくる。
PDFiumView.exeについて ～2023/2/19 caddiary～
1．概要
PDFiumのpdfium.dllのみを使ったビューア。PdfiumViewer.dllとは別物。
PdfiumViewer.dllのRender関数は、Imageクラスを対象としてアウトプットしているので遅い。
もっと速い描画が可能なものはないかと探していたところ、PDFiumのFPDF_RenderPage関数を発見。
HDCに直接書き込んでいて速いことが予想されたので、本アプリを作って実証してみた次第。
2．PDFオープンの方法
ファイルメニューから開くとするのが基本。
エクスプローラからドラッグ＆ドロップしてもいいし、exeの引数にPDFファイルをフルパスで指定してもいい。
3．画面操作
マウス中ボタンによる操作を行う。シンプルにスクロールすると、ページ間の移動。
Ctrlキーを押しながらスクロールすると、画面の拡大縮小。Ctrlキーを押しながらドラッグすると、画面移動。
4．png出力
600DPI（固定）でpngに出力する。pdfと同じフォルダに拡張子だけ変えている。すでに同名ファイルがあると、上書きするので要注意。PDFを高解像度の画像にできることだってできるんだ。
上に書いたことがこのアプリのすべて。PDFiumはもっといろんなことができる余地はあるが、PDFの高速描画ができることを証明するためにはこんなレベルでよいだろう。能書きはいいから、そのアプリを使わせろって人は、以下からダウンロード。
PDFiumView一式
ダウンロードしたzipを解凍すると以下3つのファイルが現れる。
help.txt：上にも転記したヘルプ用ファイル
pdfium.dll：PDFium本体（C言語で書かれている）
PDFiumView.exe：おいらがC#で作ったアプリ
対象フレームワークを.NET Framework 4.8にしてあるので、Windows 10以降（64bit必須）で動くだろう。
本題はここから。「C#とPDFiumでサクっと作ってみよう！」とタイトルに書いたからには、どうやって作ったのかを明らかにしなければならない。コード全文を以下に載せる。VisualStudio 2019でWindowsフォームアプリを作った際のFrom1.csで、約450行の作品。
using System;
using System.Collections.Generic;
using System.ComponentModel;
using System.Data;
using System.Drawing;
using System.Linq;
using System.Text;
using System.Threading.Tasks;
using System.Windows.Forms;
using System.Runtime.InteropServices;
using System.IO;
using System.Drawing.Imaging;
using System.Drawing.Drawing2D;
namespace PDFiumView
{
public partial class Form1 : Form
{
private string m_strOpenPath = @"C:\";
private string m_strFile; // PDFファイル名
private IntPtr m_pdfDoc = (IntPtr)0;
private IntPtr m_pdfPage = (IntPtr)0;
private double m_pageWidth = 0;
private double m_pageHeight = 0;
private double[] m_aryDispMag; // ページごとの表示倍率
private int m_iPageMax = 0;
private int m_iPageAct = -1;
private bool m_blCtrl = false;
private Cursor m_preCursor;
private Point m_dragStartPos = new Point(0, 0); // ボタンダウン時の場所
private Point m_dragMovePos = new Point(0, 0); // ボタンドラッグ中の差分（ボタンダウン時の場所との）
private Point[] m_aryDragOffset; // ドラッグ操作による累積相対ポジション
public Form1()
{
InitializeComponent();
this.MouseWheel += new MouseEventHandler(Form1_MouseWheel); // ホイールイベントの追加
Win32Api.FPDF_InitLibrary();
string[] cmds = System.Environment.GetCommandLineArgs();
if (cmds.Length > 1)
{
string cmd = cmds[1];
if (System.IO.File.Exists(cmd))
LoadFile(cmd);
}
}
public void End()
{
CloseFile();
Win32Api.FPDF_DestroyLibrary();
}
private void Form1_DragDrop(object sender, DragEventArgs e)
{
string[] files = (string[])e.Data.GetData(DataFormats.FileDrop, false);
if (files.Length > 0)
{
if (string.Compare(m_strFile, files[0], true) != 0) // 同じファイルなら何もしない
{
LoadFile(files[0]);
Invalidate();
}
}
}
private void Form1_DragEnter(object sender, DragEventArgs e)
{
if (e.Data.GetDataPresent(DataFormats.FileDrop))
e.Effect = DragDropEffects.All;
else
e.Effect = DragDropEffects.None;
}
private bool LoadFile(string file)
{
// 拡張子チェック
if (!IsPdfFile(file))
return false;
// ファイルロード
CloseFile(); // 既にロード済みなら閉じる
m_strFile = file;
m_pdfDoc = Win32Api.FPDF_LoadDocument(file, null);
if (m_pdfDoc == null)
return false;
m_iPageMax = Win32Api.FPDF_GetPageCount(m_pdfDoc);
InitPageDispMag(m_iPageMax); // ページごとの拡大率を初期化
// ページロード
if (!LoadPage(0))
return false;
// キャプション変更
ChangeCaption();
return true;
}
private bool LoadPage(int page)
{
if (page < 0 || m_iPageMax <= page) // ページ範囲外
return false;
m_iPageAct = page;
int iDispPage = page + 1;
toolStripTextBox1.Text = iDispPage.ToString(); // 現在のページ
ClosePage();
m_pdfPage = Win32Api.FPDF_LoadPage(m_pdfDoc, m_iPageAct);
m_pageWidth = Win32Api.FPDF_GetPageWidth(m_pdfPage);
m_pageHeight = Win32Api.FPDF_GetPageHeight(m_pdfPage);
return true;
}
private void ClosePage()
{
if (m_pdfPage != (IntPtr)0)
{
Win32Api.FPDF_ClosePage(m_pdfPage);
m_pdfPage = (IntPtr)0;
}
}
private void CloseFile()
{
ClosePage();
if (m_pdfDoc != (IntPtr)0)
{
Win32Api.FPDF_CloseDocument(m_pdfDoc);
m_pdfDoc = (IntPtr)0;
m_strFile = "";
}
}
private bool IsPdfFile(string file)
{
int pos = file.LastIndexOf('.');
string strExt = file.Substring(pos + 1);
if (strExt.ToLower() == "pdf")
return true;
return false;
}
private void ChangeCaption()
{
if (string.IsNullOrWhiteSpace(m_strFile))
this.Text = "PDFiumView ";
else
this.Text = "PDFiumView " + "[" + m_strFile + "]";
toolStripLabel1.Text = "/ " + m_iPageMax.ToString();
}
// OnPaintによる描画
private void Form1_Paint(object sender, PaintEventArgs e)
{
Graphics g = e.Graphics;
g.SmoothingMode = SmoothingMode.AntiAlias; // アンチエイリアス処理されたレタリング
g.Clear(Color.Gray); // 全体をグレイで塗る
if (string.IsNullOrWhiteSpace(m_strFile))
return;
// フォームのクライアント領域サイズ（ツールの高さを除く）
int toolh = toolStrip1.Height;
Size clsize = ClientSize;
clsize.Height -= toolh;
double clHi = clsize.Width / clsize.Height;
// 標準の描画サイズを取得（まずは、固定解像度を標準とする）
int dpi = 100;
double width1 = PointToPixel(dpi, m_pageWidth);
double height1 = PointToPixel(dpi, m_pageHeight);
Rectangle ra = new Rectangle(0, toolh, Marume(width1), Marume(height1));
// マウス中ボタンドラッグによる画面移動
Point offset = GetActPageOffset();
ra.Offset(offset.X, offset.Y);
ra.Offset(m_dragMovePos.X, m_dragMovePos.Y);
// 拡大率を考慮した描画サイズを取得
double mag = GetActPageDispMag();
double width2 = width1 * mag;
double height2 = height1 * mag;
double saw = (width2 - width1) / 2.0; // 差分幅
double sah = (height2 - height1) / 2.0; // 差分高さ
ra.Inflate(Marume(saw), Marume(sah));
// DPI値をステータス領域に表示
double dispDpi = ra.Width / m_pageWidth * 72;
toolStripStatusLabel1.Text = string.Format("解像度:{0}DPI", Marume(dispDpi));
// PDF領域を白で塗る
g.FillRectangle(Brushes.White, ra);
// PDFを描画
IntPtr hDC = g.GetHdc();
Win32Api.FPDF_RenderPage(hDC, m_pdfPage, ra.Left, ra.Top, ra.Width, ra.Height, 0, 0);
g.ReleaseHdc();
}
// 四捨五入して整数化
private int Marume(double d)
{
return Convert.ToInt32(d);
}
// ポイントをピクセル換算
private int PointToPixel(int Dpi, double value)
{
return (int)((value * Dpi) / 72);
}
private void toolStripDropDownButton1_DropDownItemClicked(object sender, ToolStripItemClickedEventArgs e)
{
string strTxt = e.ClickedItem.Text;
if (strTxt == "開く")
{
using (OpenFileDialog ofd = new OpenFileDialog())
{
ofd.InitialDirectory = m_strOpenPath;
ofd.Filter = "PDFファイル(*.pdf)|*.pdf";
ofd.Title = "ロードするPDFファイルを選択";
ofd.FileName = "";
ofd.RestoreDirectory = true;
if (ofd.ShowDialog() != DialogResult.OK)
return;
m_strOpenPath = Path.GetDirectoryName(ofd.FileName);
LoadFile(ofd.FileName);
Invalidate();
}
}
else if (strTxt == "閉じる")
{
CloseFile();
ChangeCaption();
Invalidate();
}
else if (strTxt == "終了")
{
Application.Exit();
}
else if (strTxt == "png出力")
{
int dpi = 600; // 解像度（固定）
int w = PointToPixel(dpi, m_pageWidth);
int h = PointToPixel(dpi, m_pageHeight);
System.Drawing.Image image = new Bitmap(w, h);
Graphics g = Graphics.FromImage(image);
IntPtr hDC = g.GetHdc();
Win32Api.FPDF_RenderPage(hDC, m_pdfPage, 0, 0, w, h, 0, 0);
g.ReleaseHdc();
g.Dispose();
int pos = m_strFile.LastIndexOf('.');
string strPng = m_strFile.Substring(0, pos+1) + "png";
image.Save(strPng);
image.Dispose();
}
}
private void toolStripDropDownButton1_DropDownOpening(object sender, EventArgs e)
{
bool blMenu = true;
if (string.IsNullOrWhiteSpace(m_strFile))
blMenu = false;
開くToolStripMenuItem.Enabled = true;
閉じるToolStripMenuItem.Enabled = blMenu;
終了ToolStripMenuItem.Enabled = true;
}
// ページダウン
private void toolStripButton1_Click(object sender, EventArgs e)
{
int page = m_iPageAct - 1;
if (LoadPage(page))
Invalidate();
}
// ページアップ
private void toolStripButton2_Click(object sender, EventArgs e)
{
int page = m_iPageAct + 1;
if (LoadPage(page))
Invalidate();
}
// 表示ページを変更した
private void toolStripTextBox1_Leave(object sender, EventArgs e)
{
int iDispPage = int.Parse(toolStripTextBox1.Text);
int page = iDispPage - 1;
if (LoadPage(page))
Invalidate();
else
{
int iDispPage2 = m_iPageAct + 1;
toolStripTextBox1.Text = iDispPage2.ToString(); // 元のページに戻す
}
}
// マウスホイールスクロール
private void Form1_MouseWheel(object sender, MouseEventArgs e)
{
int wcnt = e.Delta / 120;
if (m_blCtrl) // Ctrlを押しているので、画面拡大縮小
{
double mag = 0;
if (wcnt > 0)
mag = GetActPageDispMag() * 1.1;
else
mag = GetActPageDispMag() / 1.1;
if (mag < 0.05 || 12.0 < mag)
return;
SetActPageDispMag(mag);
Invalidate();
}
else // ページアップ＆ダウン
{
int page = m_iPageAct - wcnt;
if (LoadPage(page))
Invalidate();
}
}
// ページごとの表示倍率を初期化
private void InitPageDispMag(int iPageMax)
{
Array.Resize(ref m_aryDispMag, iPageMax);
for (int i = 0; i < iPageMax; i++)
m_aryDispMag[i] = 1.0;
Array.Resize(ref m_aryDragOffset, iPageMax);
for (int i = 0; i < iPageMax; i++)
m_aryDragOffset[i] = new Point(0, 0);
}
// ページごとの表示倍率取得
private double GetActPageDispMag()
{
return m_aryDispMag[m_iPageAct];
}
// ページごとの表示倍率設定
private void SetActPageDispMag(double mag)
{
m_aryDispMag[m_iPageAct] = mag;
}
// ページごとのオフセットを取得
private Point GetActPageOffset()
{
return m_aryDragOffset[m_iPageAct];
}
// ページごとのオフセットを設定（足し込む）
private void SetActPageOffset(int x, int y)
{
m_aryDragOffset[m_iPageAct].Offset(x, y);
}
private void Form1_KeyDown(object sender, KeyEventArgs e)
{
if ((e.KeyData & Keys.KeyCode) == Keys.ControlKey)
m_blCtrl = true;
}
private void Form1_KeyUp(object sender, KeyEventArgs e)
{
if ((e.KeyData & Keys.KeyCode) == Keys.ControlKey)
m_blCtrl = false;
}
private void Form1_Resize(object sender, EventArgs e)
{
Invalidate();
}
private void Form1_MouseDown(object sender, MouseEventArgs e)
{
if (m_blCtrl == false || e.Button != MouseButtons.Middle)
return;
m_preCursor = Cursor.Current;
Cursor.Current = Cursors.NoMove2D;
m_dragStartPos.X = e.X;
m_dragStartPos.Y = e.Y;
}
private void Form1_MouseUp(object sender, MouseEventArgs e)
{
if (m_blCtrl == false || e.Button != MouseButtons.Middle)
return;
Cursor.Current = m_preCursor;
// マウス移動の累積ポジション
int posx = e.X - m_dragStartPos.X;
int posy = e.Y - m_dragStartPos.Y;
SetActPageOffset(posx, posy);
// ポジションを初期化
m_dragStartPos.X = m_dragStartPos.Y = 0;
m_dragMovePos.X = m_dragMovePos.Y = 0;
}
private void Form1_MouseMove(object sender, MouseEventArgs e)
{
if (m_blCtrl == false || e.Button != MouseButtons.Middle)
return;
m_dragMovePos.X = e.X - m_dragStartPos.X;
m_dragMovePos.Y = e.Y - m_dragStartPos.Y;
Invalidate();
}
private void toolStripButton3_Click(object sender, EventArgs e)
{
string txt = Application.StartupPath + "\\help.txt";
System.Diagnostics.Process.Start(txt);
}
}
class Win32Api
{
[DllImport("pdfium.dll", EntryPoint = "FPDF_InitLibrary", CallingConvention = CallingConvention.Cdecl)]
public static extern void FPDF_InitLibrary();
[StructLayout(LayoutKind.Sequential)]
public struct FPDF_LIBRARY_CONFIG
{
public int version;
public IntPtr m_pUserFontPaths;
public IntPtr m_pIsolate;
public uint m_v8EmbedderSlot;
}
[DllImport("pdfium.dll", EntryPoint = "FPDF_InitLibraryWithConfig", CallingConvention = CallingConvention.Cdecl)]
public static extern void FPDF_InitLibraryWithConfig(ref FPDF_LIBRARY_CONFIG config);
[DllImport("pdfium.dll", EntryPoint = "FPDF_DestroyLibrary", CallingConvention = CallingConvention.Cdecl)]
public static extern void FPDF_DestroyLibrary();
[DllImport("pdfium.dll", EntryPoint = "FPDF_LoadDocument", CharSet = CharSet.Ansi, CallingConvention = CallingConvention.Cdecl)]
public static extern IntPtr FPDF_LoadDocument(string file_path, string password);
[DllImport("pdfium.dll", EntryPoint = "FPDF_CloseDocument", CallingConvention = CallingConvention.Cdecl)]
public static extern void FPDF_CloseDocument(IntPtr document);
[DllImport("pdfium.dll", EntryPoint = "FPDF_GetPageCount", CallingConvention = CallingConvention.Cdecl)]
public static extern int FPDF_GetPageCount(IntPtr document);
[DllImport("pdfium.dll", EntryPoint = "FPDF_LoadPage", CallingConvention = CallingConvention.Cdecl)]
public static extern IntPtr FPDF_LoadPage(IntPtr document, int page_index);
[DllImport("pdfium.dll", EntryPoint = "FPDF_ClosePage", CallingConvention = CallingConvention.Cdecl)]
public static extern void FPDF_ClosePage(IntPtr page);
[DllImport("pdfium.dll", EntryPoint = "FPDF_GetPageWidth", CallingConvention = CallingConvention.Cdecl)]
public static extern double FPDF_GetPageWidth(IntPtr page);
[DllImport("pdfium.dll", EntryPoint = "FPDF_GetPageHeight", CallingConvention = CallingConvention.Cdecl)]
public static extern double FPDF_GetPageHeight(IntPtr page);
[DllImport("pdfium.dll", EntryPoint = "FPDF_RenderPage", CallingConvention = CallingConvention.Cdecl)]
public static extern void FPDF_RenderPage(IntPtr hDC, IntPtr page, int start_x, int start_y, int size_x, int size_y, int rotate, int flags);
[DllImport("pdfium.dll", EntryPoint = "FPDF_RenderPageBitmap", CallingConvention = CallingConvention.Cdecl)]
public static extern void FPDF_RenderPageBitmap(IntPtr bitmap, IntPtr page, int start_x, int start_y, int size_x, int size_y, int rotate, int flags);
[DllImport("pdfium.dll", EntryPoint = "FPDFBitmap_Create", CallingConvention = CallingConvention.Cdecl)]
public static extern IntPtr FPDFBitmap_Create(int width, int height, bool isUseAlpha);
}
}
C#のクラスにはデストラクターがないってことなので、Form1クラスの呼出し箇所は、以下のようにして終了処理としてのEnd関数を呼び出している。
Form1 form = new Form1(); Application.Run(form); form.End();
PDFの高速描画を可能としているのは、Form1_Paint関数（PaintEventHndlerで呼び出されるもの）の中の最後の3行。FPDF_RenderPageの前後はgraphicsのお決まり処理なので、実質1行と言ってもよい。
IntPtr hDC = g.GetHdc(); Win32Api.FPDF_RenderPage(hDC, m_pdfPage, ra.Left, ra.Top, ra.Width, ra.Height, 0, 0); g.ReleaseHdc();
ここに至るまでにこんなことをしている。
FPDF_InitLibrary：PDFiumの初期化
FPDF_LoadDocument：PDFファイルのロード
FPDF_GetPageCount：PDFファイルのページ数取得
FPDF_LoadPage：PDFページのロード
FPDF_GetPageWidth：PDFページの幅（ポイント）取得
FPDF_GetPageWHeight：PDFページの高さ（ポイント）取得
そしてPaintイベントが来たら、FPDF_RenderPageによってデバイスコンテキスト（HDC）に絵を描く。
終了処理は以下の通り。
FPDF_ClosePage：PDFページのクローズ
FPDF_CloseDocument：PDFファイルのクローズ
FPDF_DestroyLibrary：PDFiumの破棄
というように話は簡単なんだけど、450行ものコードが必要だったのは、画面の拡大・縮小・移動をマウス操作によって実現するため。MouseDownやらKeyDownなんてイベントを拾って。。。画面描画系のアプリを作るのはタイヘンで、実際のところサクっとできたわけではない。PDFは複数ページがあるってのも話をややこしくしている。ついでに、ダブルバッファリングやアンチエイリアス化もしている。C#だと容易にできるからやってみたけど、その効果がどんなもんかは未検証。
最後に、PDFium本体「pdfium.dll」に関する情報。
githubのサイトから、pdfium-win-x64.tgzをダウンロードすればよい。C#だったらdllさえあればいいわけだけど、dll以外にlibやhも取得できるからC++に組み込むことだってできる。
