[C#/WinRT] 外部ライブラリを使用せずにPDFファイルを画像化してWinForms(またはWPF)で表示する

PDFium等の外部ライブラリを使用しなくても、Windows 8以降にはPDFファイルを画像としてレンダリングできるAPIがWinRTとしてOSに在ります。
UWP(Windowsストア)アプリでは特に苦もなく使用できるはずです。

WinForms(またはWPF)からは比較的最近利用できるようになりました。
この記事ではWinFormsのPictureBox(またはWPFのImage)に表示するサンプルコードを示します。

NuGetまたは手動で参照を追加する

docs.microsoft.comを参考にして、NuGetまたは手動でアセンブリへの参照を加えます。

NuGetの場合

要点を引用します。

1. [NuGet パッケージ マネージャー] ウィンドウで、 [参照] タブを選択して、Microsoft.Windows.SDK.Contracts を検索します。

2. Microsoft.Windows.SDK.Contracts パッケージが見つかったら、 [NuGet パッケージ マネージャー] ウィンドウの右側のペインで、ターゲットにする Windows 10 のバージョンに基づいて、インストールするパッケージのバージョンを選択します。

• 10.0.18362.xxxx:Windows 10 バージョン 1903 の場合は、これを選択します。
• 10.0.17763.xxxx:Windows 10 バージョン 1809 の場合は、これを選択します。
• 10.0.17134.xxxx:Windows 10 バージョン 1803 の場合は、これを選択します。

PDFファイルをレンダリングするAPI

docs.microsoft.comを見れば大体わかるかと思います。
ざっくりと下記のようになります。

1. Windows.Data.Pdf.PdfDocument.LoadFrom{Stream,File}AsyncでPdfDocumentオブジェクトを取得。
2. PdfDocument.GetPageでPdfPageオブジェクトを取得。
3. PdfPage.RenderToStreamAsyncで、引数に渡したストリームに画像(デフォルトはpng)のバイトデータが書き込まれる。
4. バイトデータをImage(WPFであればBitmapDecoder)でイメージにする。

ただし、ストリームはSystem.IO.Streamではありません。
Windows.Storage.Streams.IRandomAccessStreamを使用する必要があります。
直接ファイルから構築するならFileRandomAccessStreamを使用すればいいですが、実際のWinFormsアプリに組み込むならIStreamではないと使い勝手が悪いです。
WindowsRuntimeStreamExtensions.AsRandomAccessStream拡張メソッドでIRandomAccessStreamを取得できます。

必要に応じてPdfPageRenderOptionsで多少カスタマイズできます。
画像をpngではなくbmpなどにする場合は、BitmapEncoderIdにWICのEncoder Idを指定すれば良さそうです。

サンプルコード

フォームを表示した後、1秒毎にページを表示してきます。

WinForms

適当なフォームに、pictureBox1が張り付いている前提です。

Form1.cs

using System;
using System.Drawing;
using System.Threading.Tasks;
using System.Windows.Forms;

using System.IO;

using Windows.Data.Pdf;

namespace WinFormsProject1
{
    public partial class Form1 : Form
    {
        public Form1() => InitializeComponent();

        private async void Form1_Load(object sender, EventArgs e)
        {
            using (var pdfStream = File.OpenRead("sample.pdf"))
            using (var winrtStream = pdfStream.AsRandomAccessStream())
            {
                var doc = await PdfDocument.LoadFromStreamAsync(winrtStream);
                for (var i = 0u; i < doc.PageCount; i++)
                {
                    using (var page = doc.GetPage(i))
                    using (var memStream = new MemoryStream())
                    using (var outStream = memStream.AsRandomAccessStream())
                    {
                        await page.RenderToStreamAsync(outStream);

                        pictureBox1.Image?.Dispose();
                        pictureBox1.Image = Image.FromStream(memStream);

                        await Task.Delay(1000).ConfigureAwait(false);
                    }
                }
            }
        }
    }
}

C# 8.0であればusing文を簡略化できるかと思います。

WPF

WinFormsの例の

pictureBox1.Image?.Dispose();
pictureBox1.Image = Image.FromStream(memStream);

の代わりに、

image1.Source = BitmapDecoder.Create(memStream, BitmapCreateOptions.None, BitmapCacheOption.OnLoad).Frames[0];

としてください。
他の部分はWPFに合わせて適宜変えてください。
OnLoadが嫌なら、usingのタイミングを調整してください。