Projeto tem como objetivo implementar algumas APIs nativas do Windows relacionadas a Mídia e Gráficos tanto 2D como 3D. CarenRengine vai permitir o desenvolvimento de aplicativos 3D, 2D, Mídia(Áudio e Vídeo) em linguagens gerenciadas como o C#(CSharp), com quase TODAS as interfaces nativas disponíveis no C++ com a menor penalidade de desempenho possível.
O mundo de bibliotecas do .NET disponível atualmente, ao que se refere a aplicativos Win32 Desktop especificamente, não possui bibliotecas avançadas para gráficos(2D, 3D) e mídia(Áudio, Vídeo) que possibilitem o desenvolivmento de um aplicativo, digamos, Renderizador de Vídeo(Player de Video) de forma avançada. O que podemos fazer é criar um componente em C++ ou C++/CLI e invocar em C# ou utilizar componentes de terceiros. Com o adentro da WinRTCS e a possibilidade de chamar as APIs do Windows Runtime no C# muitas coisas melhoram em relação ao acesso as mais novas APIs, mais ainda carece disponibilizar as APIs nativas COM para o usuário gerenciado.
Acredito que o Windows carece muito de uma biblioteca gerenciada para essas áreas que estão sendo muito mais exploradas hoje em dia. Desenvolver um aplicativo em C++, pelo menos para mim é muito chato e entendiante devido a sintaxe da linguagem. Já ouço alguns amantes do C++ me criticarem aqui(Risos).
Gosto e muito do CSharp, todas as suas funcionalidades e praticidade aglomerada com as varias funções voltadas para codificação no Visual Studio deixa muito agradável de programar na linguagem, ainda mais com o novo .NET 5 (.NET) que está fundindo .Net Core 3.1 em apenas uma única plataforma de desenvolvimento.
O projeto é baseado na linguagem C++ Gerenciado ou C++/CLR como é comumente chamado. A plataforma .NET utilizada para compilar é a .NET 5. No momento, não tenho interesse e nem motivo em suportar a plataforma NetFramework. Com a introdução do .NET 5 o desempenho foi melhorado e muito, algo que não se pode ignorar. A utilização das intruções disponíveis pelo processador na biblioteca do .NET foi um ponto muito importante para seu desempenho. Você pode dar um Google para encontrar essas informações de forma bem fácil.
Atualmente, CarenRengine suporta apenas o modelo de [1 via] de desenvolvimento. Significa que o usuário envia comandos para a API processar, mais o contrário não é possível até o momento. Um modelo bidirecional gerenciado é necessário em algumas interfaces que permitem que o usuário sobrescreva para poder personalizar uma entrada ou saida de dados. Um caso simples de interface seria a IMFTransform da API Microsoft Media Foundation que permite o usuário criar um decodificador personalizado para um tipo. Apesar desse recurso de implementar sua própria interface gerenciada não está diponível, ainda é possível criar uma implementação em código nativo e passar um ponteiro para a interface de destino.
- A seguinte imagem demonstra a arquitetura básica do projeto e suas APIs:
'*' Pode ou não ser incluido futuramente!
CarenRengine é uma biblioteca baseada 99% em interfaces. ICaren é a interface base e comum a todas as outras disponíveis pela biblioteca, assemelhando-se a interface nativa IUnkown que a maioria das interfaces do Windows derivam.
Chamar os métodos nativos das interfaces é um processo muito simples e familiar a qualquer outra chamada para um método no C#. Todos os métodos implementados pela biblioteca segue a regra de manter a ordem original dos parametros nos métodos da interface, ou seja, replicar um exemplo disponível no site da Microsoft para determinada API não será uma tarefa muito diferente.
- Aqui está um exemplo simples de uma chamada para o método nativo (BeginDraw) presente na interface (ID2D1RenderTarget) da API Direct2D:
Todos os tipos(Enum, Estrutura, GUIDs) tem sua correspondência gerenciada pela biblioteca. O namespace SDKBase contém todas as estruturas, enumeraçôes, GUIDs que podem ser utilizado pelas APIs e que você ira utilizar nos métodos. Seguindo um padrão comum, todos os tipos gerenciados tem um CA_ no inicio de seu nome. Então, se um parametro nativo exige a seguinte estrutura (D2D1_COLOR_F), sua represenção gerenciada seria CA_D2D1_COLOR_F.
As Urls a seguir levam diretamente para o site de desenvolvedor da Microsoft para a API especificada. Devo mencionar, nem todas as interfaces podem está disponível atualmente, mais tardar estarei desenvolvendo um Roadmap completo para o projeto.
- Media Foundation - Principal API para Leitura/Reprodução/Gravação de Áudio e Vídeo.
- Core Audio - Este Core é responsável por 4 APIs: MMDevice, WASAPI, EndpointVolume e DeviceTopology API.
- Windows Imaging Component - API responsável por trabalhar com imagens e seus metadados. Tem forte integração com o Direct2D.
- DXGI - O Microsoft DirectX Graphics Infrastructure (DXGI) gerencia tarefas de baixo nível que podem ser independentes do tempo de execução dos gráficos Direct3D. O DXGI fornece uma estrutura comum para várias versões do Direct3D.
- Direct2D - API gráfica 2D acelerada por hardware com alta performance e renderização de alta qualidade para geometrias 2D, Bitmaps e textos.
- Direct3D 11 - API gráfica 3D utilizada para renderização de gráficos 3D / 2D para aplicativos e jogos.
A documentação das APIs nativas podem ser acessadas nos links dispostos acima, você pode estudar por eles para enteder como funciona e apenas fazer algumas adaptações para o código gerenciado com o mesmo esquema. A documentação referente a como CarenRengine funciona ainda será publicada aqui ou em um site especifico(muita coisa para uma pessoa só 😬).
Para começar a desenvolver com está biblioteca você vai precisar:
- SDK do .Net 5 - https://dotnet.microsoft.com/download/dotnet/5.0
- Windows 10 x86 ou x64 - Build 1809 ou superior - https://www.microsoft.com/pt-br/software-download/windows10
- Windows 10 SDK 10.0.17763.0 - https://developer.microsoft.com/pt-br/windows/downloads/sdk-archive/
- Visual Studio (16.8) ou superior - https://visualstudio.microsoft.com/pt-br/downloads/
Como o Nuget Packge não suporta de forma oficial as montagens em C++/CLI, decidir não fazer neste momento porque precisaria criar um pacote para cada montagem(x86 e x64) e isso seria bastante irritante. Essa é um questão que vou pensar em uma solução mais para frente já que a biblioteca será portada com o tempo para o WInRT.
- No momento, você pode baixar a .dll da pasta Build
- Você pode está clonando o projeto e depois compilando para arquiterura de destino de sua preferência.
Inicio do proximo ano pretendo lançar a primeira versão da biblioteca com todas as APIs do Roadmap e mais tardar para o meio do ano estarei já iniciando a grande migração da bibliteca para o WinRT C++(Windows Runtime Component) que já está suportando em versão Preview, a possibilidade de usar o componente tanto em aplicativos Win32 Desktop como o UWP graças aos projetos WinUI3.0 e o CsWinRT em versão preview ainda.
Não recomendo utilizar a biblioteca neste momento para produção. Muitas coisas seram modificadas até o lançamento da primeira versão estável.
Até então tenho trabalhado sozinho neste projeto a cerca de uns 3 anos, atualmente, estou focado em terminar todas as bibliotecas para depois realizar testes, verificar bugs e perdas de desempenho. Tenho alguns projetos de testes já em andamento, mais não estou muito focado nesta questão. Fique a vontade mesmo assim para clicar em Criar um novo erro e eu estarei adicionando a um marco para poder está realizando os devidos testes eventualmente.
Sou programador apenas como Hobby, curto bastante programar em meu tempo livre. Com o tempo o código será melhorado quando tiver que focar apenas no desempenho e na limpeza, mais sinta-se a vontade para expor uma melhor maneira de criar a codificação de alguma parte do projeto.
APACHE 2.0