はじめに (対象読者・この記事でわかること)

この記事は、C#や.NETの基本的な知識があり、Eto.Formsを使用したデスクトップアプリケーション開発に興味がある開発者を対象としています。特に、クロスプラットフォームなアプリケーションでスクリーンショット取得機能を実装したい方に向けています。

この記事を読むことで、Eto.Formsを使用してスクリーンショットを取得する方法を理解し、自分のアプリケーションに実装できるようになります。また、プラットフォーム固有のAPIをどのように統合するか、そして実装中に遭遇する可能性のある問題とその解決策についても学べます。これにより、時間を節約し、スムーズに開発を進めることができるでしょう。

前提知識

この記事を読み進める上で、以下の知識があるとスムーズです。

  • C#の基本的な知識
  • .NETの基本的な知識
  • Eto.Formsの基本的な使い方
  • 各プラットフォーム（Windows、macOS、Linux）の基本的な仕組み

Eto.Formsにおけるスクリーンショット取得の必要性と課題

Eto.Formsは、Windows、macOS、Linuxなどの複数のプラットフォームで動作するデスクトップアプリケーションを開発するためのクロスプラットフォームUIフレームワークです。このフレームワークのおかげで、開発者はプラットフォームごとにUIを個別に実装する必要がなくなり、一度のコードで複数のOSで動作するアプリケーションを構築できます。

しかし、Eto.FormsはUIの構築に特化しており、スクリーンショットを取得するようなシステムレベルの機能は直接提供していません。スクリーンショット取得は、スクリーンキャストツール、スクリーンセイバー、教育ソフトウェア、UIテストツールなど、様々なデスクトップアプリケーションで必要とされる機能です。

この課題を解決するためには、各プラットフォーム固有のAPIを利用する必要があります。WindowsではWin32 API、macOSではCocoa API、LinuxではGTK APIなどを利用してスクリーンショットを取得し、それをEto.Formsアプリケーションから呼び出す仕組みを実装する必要があります。本記事では、この実装方法を具体的に解説します。

プラットフォームごとのスクリーンショット取得実装

ステップ1：共通インターフェースの定義

まず、プラットフォームごとに異なる実装を提供するための共通インターフェースを定義します。これにより、Eto.Formsアプリケーションからは具体的な実装を意識せずにスクリーンショットを取得できます。

Csharp

public interface IScreenshotService
{
    byte[] CaptureScreen();
    byte[] CaptureWindow(IntPtr handle);
}

このインターフェースは、画面全体のスクリーンショットを取得するCaptureScreenメソッドと、特定のウィンドウのスクリーンショットを取得するCaptureWindowメソッドを提供します。

ステップ2：Windowsプラットフォームでの実装

Windowsでは、Win32 APIを利用してスクリーンショットを取得します。以下に実装例を示します。

Csharp

using System;
using System.Drawing;
using System.Drawing.Imaging;
using System.Runtime.InteropServices;

public class WindowsScreenshotService : IScreenshotService
{
    public byte[] CaptureScreen()
    {
        // 画面全体をキャプチャ
        var bounds = Screen.PrimaryScreen.Bounds;
        using (var bitmap = new Bitmap(bounds.Width, bounds.Height))
        {
            using (var graphics = Graphics.FromImage(bitmap))
            {
                graphics.CopyFromScreen(bounds.X, bounds.Y, 0, 0, bounds.Size);
            }
            return ImageToByteArray(bitmap);
        }
    }

    public byte[] CaptureWindow(IntPtr handle)
    {
        // 特定のウィンドウをキャプチャ
        var rect = new RECT();
        GetWindowRect(handle, ref rect);
        using (var bitmap = new Bitmap(rect.Width, rect.Height))
        {
            using (var graphics = Graphics.FromImage(bitmap))
            {
                graphics.CopyFromScreen(rect.Left, rect.Top, 0, 0, new Size(rect.Width, rect.Height));
            }
            return ImageToByteArray(bitmap);
        }
    }

    private byte[] ImageToByteArray(Image image)
    {
        using (var ms = new MemoryStream())
        {
            image.Save(ms, ImageFormat.Png);
            return ms.ToArray();
        }
    }

    [DllImport("user32.dll")]
    private static extern bool GetWindowRect(IntPtr hWnd, ref RECT rect);

    [StructLayout(LayoutKind.Sequential)]
    private struct RECT
    {
        public int Left;
        public int Top;
        public int Right;
        public int Bottom;

        public int Width => Right - Left;
        public int Height => Bottom - Top;
    }
}

ステップ3：macOSプラットフォームでの実装

macOSでは、Cocoa APIを利用してスクリーンショットを取得します。以下に実装例を示します。

Csharp

using AppKit;
using CoreGraphics;
using Foundation;

public class MacScreenshotService : IScreenshotService
{
    public byte[] CaptureScreen()
    {
        // 画面全体をキャプチャ
        var display = NSScreen.MainScreen.Frame;
        using (var image = CGWindowListCreateImage(display, CGWindowListOption.OnScreenOnly, kCGNullWindowID, kCGWindowImageDefault))
        {
            return ImageToByteArray(image);
        }
    }

    public byte[] CaptureWindow(IntPtr handle)
    {
        // 特定のウィンドウをキャプチャ
        var window = NSApplication.SharedApplication.Windows.FirstOrDefault(w => w.Handle == handle);
        if (window != null)
        {
            using (var image = window.ContentView.Image())
            {
                return ImageToByteArray(image);
            }
        }
        return null;
    }

    private byte[] ImageToByteArray(CGImage image)
    {
        using (var imageData = image.AsPNG())
        {
            return imageData.ToArray();
        }
    }
}

ステップ4：Linuxプラットフォームでの実装

Linuxでは、GTK APIを利用してスクリーンショットを取得します。以下に実装例を示します。

Csharp

using Gdk;
using Gtk;

public class LinuxScreenshotService : IScreenshotService
{
    public byte[] CaptureScreen()
    {
        // 画面全体をキャプチャ
        using (var screen = Screen.Default)
        using (var window = GdkWindow.RootWindow)
        using (var pixbuf = Gdk.Pixbuf.GetFromWindow(window, 0, 0, screen.Width, screen.Height))
        {
            return PixbufToByteArray(pixbuf);
        }
    }

    public byte[] CaptureWindow(IntPtr handle)
    {
        // 特定のウィンドウをキャプチャ
        var widget = GLib.Object.GetObject(handle) as Widget;
        if (widget != null && widget.GetWindow() != null)
        {
            using (var window = widget.GetWindow())
            using (var pixbuf = Gdk.Pixbuf.GetFromWindow(window, 0, 0, window.Width, window.Height))
            {
                return PixbufToByteArray(pixbuf);
            }
        }
        return null;
    }

    private byte[] PixbufToByteArray(Gdk.Pixbuf pixbuf)
    {
        using (var stream = new MemoryStream())
        {
            pixbuf.SaveToStream(stream, "png");
            return stream.ToArray();
        }
    }
}

ステップ5：Eto.Formsでのプラットフォーム固有実装の統合

次に、Eto.Formsアプリケーションでプラットフォーム固有の実装を呼び出すための拡張メソッドを実装します。

Csharp

using Eto.Forms;

public static class ScreenshotServiceExtensions
{
    public static IScreenshotService GetScreenshotService(this Application application)
    {
        if (Platform.IsWindows)
        {
            return new WindowsScreenshotService();
        }
        else if (Platform.IsMac)
        {
            return new MacScreenshotService();
        }
        else if (Platform.IsLinux)
        {
            return new LinuxScreenshotService();
        }
        else
        {
            throw new PlatformNotSupportedException("This platform is not supported for screenshot capture.");
        }
    }
}

この拡張メソッドにより、Eto.Formsアプリケーションからは現在のプラットフォームに応じた適切なスクリーンショットサービスを取得できます。

ステップ6：Eto.Formsアプリケーションでのスクリーンショット取得の実装

最後に、Eto.Formsアプリケーションでスクリーンショットを取得する実装を行います。以下に簡単な例を示します。

Csharp

using Eto.Forms;

class MainForm : Form
{
    private readonly Button _captureButton;
    private readonly ImageView _imageView;

    public MainForm()
    {
        Title = "スクリーンショットキャプチャ";
        ClientSize = new Size(800, 600);

        _captureButton = new Button { Text = "スクリーンショットを取得" };
        _captureButton.Click += OnCaptureButtonClick;

        _imageView = new ImageView();

        var layout = new DynamicLayout();
        layout.BeginHorizontal();
        layout.Add(_captureButton, true);
        layout.EndHorizontal();
        layout.Add(_imageView, true);

        Content = layout;
    }

    private void OnCaptureButtonClick(object sender, EventArgs e)
    {
        try
        {
            var screenshotService = Application.Instance.GetScreenshotService();
            var screenshotData = screenshotService.CaptureScreen();

            using (var stream = new MemoryStream(screenshotData))
            {
                var image = new Bitmap(stream);
                _imageView.Image = image;
            }
        }
        catch (Exception ex)
        {
            MessageBox.Show($"スクリーンショットの取得に失敗しました: {ex.Message}", "エラー", MessageBoxButtons.OK, MessageBoxType.Error);
        }
    }
}

class Program
{
    [STAThread]
    static void Main(string[] args)
    {
        new Application().Run(new MainForm());
    }
}

この例では、ボタンをクリックすると画面全体のスクリーンショットを取得し、ImageViewに表示する簡単なアプリケーションを実装しています。

ハマった点やエラー解決

実装中に遭遇する可能性のある問題とその解決方法を以下に示します。

問題1: Windowsでのスクリーンショット取得時に「GDI+ で一般的なエラーが発生しました」という例外が発生する

原因: 画像の保存形式が正しくない可能性があります。 解決策: ImageFormat.Pngを指定して画像を保存するように修正します。また、Graphicsオブジェクトの作成時にGraphicsUnit.Pixelを指定すると、より安定する場合があります。

問題2: macOSでのスクリーンショット取得時にウィンドウのハンドルが取得できない

原因: Eto.FormsのウィンドウハンドルとmacOSのNSWindowのハンドルが一致しない可能性があります。 解決策: NSApplication.SharedApplication.Windowsからウィンドウを検索するように修正します。また、ウィンドウが存在しない場合は例外をスローするか、nullを返すように処理を追加します。

問題3: Linuxでのスクリーンショット取得時に「GLib.Object.GetObject(IntPtr)」がnullを返す

原因: ハンドルが有効でない可能性があります。 解決策: ハンドルが有効かどうかを確認するように修正します。また、GTKのバージョンによっては、ハンドルの取得方法が異なる場合があるため、バージョンに応じた処理を追加します。

問題4: 各プラットフォームで実行ファイルサイズが大きくなる

原因: 各プラットフォーム固有のライブラリを参照しているためです。 解決策: プラットフォームごとにプロジェクトを分け、条件付きコンパイルを使用して必要なコードのみを含めるようにします。また、IL Linkerを使用して不要なコードを削除することも有効です。

まとめ

本記事では、Eto.Formsを使用してスクリーンショットを取得する方法について解説しました。プラットフォーム固有のAPIを利用することで、Windows、macOS、Linuxの各環境でスクリーンショットを取得する実装を行いました。また、実装中に遭遇する可能性のある問題とその解決策についても紹介しました。

この記事を通して、読者はEto.Formsを使用したクロスプラットフォームなデスクトップアプリケーションでスクリーンショット取得機能を実装できるようになったかと思います。共通インターフェースとプラットフォーム固有実装を分離することで、コードの保守性も向上します。

今後は、スクリーンショットの保存先やファイル形式のカスタマイズ、特定のウィンドウや領域のみをキャプチャする機能の追加など、さらに高度な機能についても記事にする予定です。

参考資料