「AviUtl2」のプラグインはC#でも作れる！ Native AOTを使って実装してみよう

Native AOTという救世主

　「でもC#で書いたDLLをCのプラグインとして使えるの？」という疑問が浮かぶと思います。

　実は「.NET 7」以降で提供されている「Native AOT」という機能を使うことで、C#コードを直接ネイティブコードにコンパイルできるようになりました。

　これにより「.NET ランタイム」が不要で、Cで書いたプラグインと同じように動作するネイティブライブラリを作成できます。

「Native AOT」詳細はこちらから

AviUtlプラグインの基本構造

　「AviUtl ExEdit2」のプラグインは、特定の関数をエクスポートするDLLとして実装されているようです。

　SDKの入力プラグインのサンプル実装である「AviReader.cpp」を確認してみたところ、「EXTERN_C」している「GetInputPluginTable」関数をエクスポートし、プラグインテーブルのポインターを返す必要があります。

　このプラグインテーブル構造体をC#で表現し、「GetInputPluginTable」関数を表現できればよさそうです。

C#でのNative AOTを使用したSharedライブラリ実装

　C#でNative AOTを使用してプラグインを実装するには、以下の手順が必要です。

1. プロジェクト設定
   まず、.csprojファイルでNative AOTを有効にします。
   

   <Project Sdk="Microsoft.NET.Sdk">
     <PropertyGroup>
       <TargetFramework>net9.0</TargetFramework>
       <PublishAot>true</PublishAot> 
       <AllowUnsafeBlocks>true</AllowUnsafeBlocks>
     </PropertyGroup>
   </Project>
   

2. UnmanagedCallersOnly属性の使用
   Native AOTでは「UnmanagedCallersOnly」属性を使用してC言語風の関数をエクスポートします。
   

   [UnmanagedCallersOnly(EntryPoint = "GetInputPluginTable",
                         CallConvs = new[] { typeof(System.Runtime.CompilerServices.CallConvStdcall) })]
   public static IntPtr GetInputPluginTable()
   {
       return ~; // TODO: Impl
   }
   

3. Native AOTを使用したビルド
   以下のようなコマンドを使用して、Sharedライブラリをpublishします。
   

   dotnet publish /p:NativeLib=Shared --use-current-runtime
   

実際の動作例

　前述したNative AOTを使用してサンプルプラグインを実装しました。

yamachu / play-aviutl-plugin-dotnet（GitHub）

　今回実装したサンプルプラグインは、画像を読み込んで1秒間で360度回転させる単純なものです。

　「SkiaSharp」を使用して画像処理を行い、AviUtlが期待するBGR24フォーマットで出力します。

　今後もプラグインを作っていきたいなということで、今回のプロジェクトでは以下の2点を工夫してみました。

1. 「AviUtlPluginNet.Abstractions」というパッケージと、プラグインのインターフェイスを作成し、最低限の実装で量産できるように
2. 「CsWin32」パッケージを使用し、頑張らないWin32APIの型定義

　突貫で作ったため、インターフェイスはまだまだ改善の余地ありですが、まずは動くものができて一安心です。

まとめ

　「Native AOT」を使用することで、C#でもネイティブレベルのパフォーマンスを持つ、AviUtlプラグインを開発できることがわかりました。

　従来のC++開発よりも生産性が高く（個人の感想です）、豊富な.NETエコシステムを活用できるのが大きな利点です（macOSでもWindowsのヘッダー不要で開発できるのは最高でした）。

　今回のサンプル実装では、画像処理に「SkiaSharp」を使用しましたが、同様にして他のNuGetパッケージも活用できます。ただし、Native AOTでは一部制限があるため、事前に互換性を確認することが重要です。

　「AviUtl ExEdit2」のみならず、より多くの開発者がC#でネイティブライブラリ開発を始めるきっかけになれば幸いです。

［原著はここまで、一部内容を編集部 編］

原著「C#でもaviutl2のプラグインが作れる！Native AOTを添えて」はこちらから