Maker.cs

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.IO;
using System.Drawing;
using System.Text;

namespace a32system.CSProgram.AnimMaker
{
    /// <summary>
    /// 保存結果を表します。
    /// </summary>
    struct SaveResult
    {
        /// <summary>
        /// アニメーションのフレーム数を表します。
        /// </summary>
        public int Count { get; set; }

        /// <summary>
        /// アニメーションのサイズを表します。
        /// </summary>
        public Size Size { get; set; }
    }

    /// <summary>
    /// アニメーションのタイプを表します。
    /// </summary>
    [Flags]
    enum AnimMode
    {
        // 値に関しては、Enum_AnimMode.txtを参照

        /// <summary>
        /// グレースケール
        /// </summary>
        GrayScale = 2,

        /// <summary>
        /// カラー
        /// </summary>
        Color = 4,

        /// <summary>
        /// チャンネル独立版カラー
        /// </summary>
        Color_2 = 8,

        /// <summary>
        /// 使用しないでください (内部用)
        /// </summary>
        WithHeader = 16,

        /// <summary>
        /// ヘッダ付きグレースケール
        /// </summary>
        GrayScaleWithHeader = 18,

        /// <summary>
        /// ヘッダ付きカラー
        /// </summary>
        ColorWithHeader = 20,

        /// <summary>
        /// ヘッダ付きチャンネル独立版カラー
        /// </summary>
        Color_2WithHeader = 24,
    }

    class Maker
    {
        // 非公開フィールド
        private ConvertImageList imageList;
        private Size animationSize;


        // 公開フィールド

        /// <summary>
        /// アニメーションに追加するフレーム(コマ)画像のリストを取得します。
        /// </summary>
        public ConvertImageList ImageList
        {
            get { return this.imageList; }
        }

        /// <summary>
        /// アニメーションのサイズを表します。
        /// </summary>
        public Size AnimationSize
        {
            get { return this.animationSize; }
            set { this.animationSize = value; }
        }


        // 公開イベント
        
        /// <summary>
        /// SaveToStreamメソッドで１フレーム書き込まれるごとに発生します。
        /// </summary>
        public event EventHandler<FrameSavedEventArgs> FrameSaved;


        // コンストラクタ
        
        /// <summary>
        /// 新しいMaker型オブジェクトインスタンスを初期化します。
        /// </summary>
        public Maker()
        {
            // データフィールドの初期化
            this.imageList = new ConvertImageList();
            this.animationSize = new Size(160, 120);

            // イベントデリゲートの初期化
            this.FrameSaved = delegate { };
        }


        // 非公開メソッド

        /// <summary>
        /// 指定したBinaryWriterを使用してヘッダを書き込みます。
        /// </summary>
        /// <param name="writer"></param>
        private void _writeHeader(BinaryWriter writer, AnimMode mode)
        {
            // ヘッダ付きであることを表す先頭コード
            writer.Write((byte) 0xFF);
            writer.Write((byte) 0xFE);

            // アニメのモード
            writer.Write((byte) 0x00);
            if ((mode & AnimMode.GrayScale) == AnimMode.GrayScale)  writer.Write((byte) 0x01); // グレースケール
            else if ((mode & AnimMode.Color) == AnimMode.Color)     writer.Write((byte) 0x03); // カラー
            else if ((mode & AnimMode.Color_2) == AnimMode.Color_2) writer.Write((byte) 0x09); // 独自形式カラー
                    
            // エンディアン反転の準備
            MemoryStream ms = new MemoryStream();
            BinaryWriter mbw = new BinaryWriter(ms);
            byte[] mbuf;

            // エンディアン反転をしてから書き込むActionを定義
            Action<ushort> writeUShort = value =>
            {
                // MemoryStreamの頭のところに２バイトで値を書き込む
                mbw.Seek(0, SeekOrigin.Begin);
                mbw.Write(value);
                mbw.Flush();

                // byte配列へ変換し、逆の順番で書き込む
                mbuf = ms.ToArray();
                writer.Write(mbuf[1]);
                writer.Write(mbuf[0]);
            };

            // 階調モード (各２バイト, 符号なし整数, 127固定)
            writeUShort(0x7F);

            // アニメのサイズ (各２バイト, 符号なし整数)
            writeUShort((ushort) this.animationSize.Width);
            writeUShort((ushort) this.animationSize.Height);

            // アニメのフレーム数
            writeUShort((ushort) this.imageList.Count);

            writer.Flush();
        }


        // 公開メソッド

        /// <summary>
        /// 指定したストリームへグレースケールのアニメーションを出力します。
        /// </summary>
        /// <param name="stream"></param>
        /// <returns></returns>
        public SaveResult SaveToStream(Stream stream)
        {
            return this.SaveToStream(stream, AnimMode.GrayScale);
        }

        /// <summary>
        /// 指定したストリームへアニメーションを出力します。
        /// </summary>
        /// <param name="stream"></param>
        /// <param name="mode"></param>
        public SaveResult SaveToStream(Stream stream, AnimMode mode)
        {
            // 書き込み可能かチェック
            if (!stream.CanWrite)
                throw new Exception("保存先には書き込み可能なストリームを設定してください。");
            
            // BinaryWriter初期化
            BinaryWriter bw = new BinaryWriter(stream);
            
            // ストリームへのヘッダの書き込み
            if ((mode & AnimMode.WithHeader) == AnimMode.WithHeader)
            {
                // WithHeaderフラグが指定されている
                // → ヘッダを書き込む
                this._writeHeader(bw, mode);
            }

            // アニメーションの書き込み
            int i = 0;
            foreach (Image img in this.imageList)
            {
                // img = 現在のフレーム

                // 書き込み用の画像を生成
                // 無理やりアニメーションのサイズにリサイズ
                Bitmap canv = new Bitmap(this.animationSize.Width, this.animationSize.Height);
                Graphics g = Graphics.FromImage(canv);
                g.DrawImage(img, new Rectangle(0, 0, canv.Width, canv.Height));
                g.Dispose();
                
                // ストリームへのフレームの書き込み
                int x, y;
                if ((mode & AnimMode.GrayScale) == AnimMode.GrayScale)
                {
                    // 輝度１チャンネル
                    // グレースケール
                    for (y = 0; y < canv.Height; y++)
                        for (x = 0; x < canv.Width; x++)
                            // 画像のx, yピクセル部分の色情報取得 → 輝度取得（0 ～ 1） → 0～127のbyte値に直して書き込み
                            bw.Write((byte)(canv.GetPixel(x, y).GetBrightness() * 127));

                    /*
                     * 書き込む値の値域について
                     * 
                     * rawファイルの調色は128階調。これは演習の資料にも記述してあった模様。
                     * 終端符号が負の値になるということと128階調であることから推察するに、rawファイルには8ビットの符号付き整数で書き込まれている模様。
                     * 読み込んだ際にintへキャストしてから値を使用していることがクライアントのソースコードからも分かる。
                     * 
                     */
                }
                else if ((mode & AnimMode.Color_2) == AnimMode.Color_2)
                {
                    // 各原色計３チャンネル
                    // カラーモード (開発中)
                    // 画像のx, yピクセル部分の色情報取得 → 各チャンネルの値（0 ～ 255） → 0 ～ 127のbyte値に直して書き込み

                    // Ｒチャンネル
                    for (y = 0; y < canv.Height; y++)
                        for (x = 0; x < canv.Width; x++)
                            bw.Write((byte)(Math.Max((canv.GetPixel(x, y).R / 2) - 1, 0)));

                    //Console.WriteLine(i + "フレーム目Ｒチャンネル書き込み完了");

                    // Ｇチャンネル
                    for (y = 0; y < canv.Height; y++)
                        for (x = 0; x < canv.Width; x++)
                            bw.Write((byte)(Math.Max((canv.GetPixel(x, y).G / 2) - 1, 0)));
                    
                    //Console.WriteLine(i + "フレーム目Ｇチャンネル書き込み完了");

                    // Ｂチャンネル
                    for (y = 0; y < canv.Height; y++)
                        for (x = 0; x < canv.Width; x++)
                            bw.Write((byte)(Math.Max((canv.GetPixel(x, y).B / 2) - 1, 0)));
                    
                    //Console.WriteLine(i + "フレーム目Ｂチャンネル書き込み完了");
                }
                else if ((mode & AnimMode.Color) == AnimMode.Color)
                {
                    // 各原色計３チャンネル
                    // ＲＧＢ順番に書き込む
                    for (y = 0; y < canv.Height; y++)
                        for (x = 0; x < canv.Width; x++)
                        {
                            Color pixel = canv.GetPixel(x, y);
                            bw.Write((byte)(Math.Max((pixel.R / 2) - 1, 0)));
                            bw.Write((byte)(Math.Max((pixel.G / 2) - 1, 0)));
                            bw.Write((byte)(Math.Max((pixel.B / 2) - 1, 0)));
                        }
                }

                // イベントを発生する
                this.FrameSaved(this, new FrameSavedEventArgs() { Count = i });

                // カウントアップ
                i++;
            }

            // 終端符号の書き込み
            // → 先頭ビットが負の符号を示すような値を書き込む。
            // → …… 200ぐらい？（適当）
            bw.Write((byte) 200);

            // BinaryWriterをFlush
            // → Closeすると元のStreamまで閉じられてしまい、このメソッド利用後にStreamを利用できなくなってしまうため
            bw.Flush();

            // SaveResultの初期化
            // SaveResult構造体は、このメソッドの戻り値専用の型。書き込まれたフレーム数とアニメーションの縦横サイズを格納する。
            SaveResult result = new SaveResult()
            {
                Count = this.imageList.Count,
                Size = this.animationSize,
            };
            
            // SaveResultを返す
            return result;
        }


        // 内部クラス

        public class FrameSavedEventArgs : EventArgs
        {
            /// <summary>
            /// 書き込みが完了したフレームの番号
            /// </summary>
            public int Count { get; set; }
        }
    }
}