Wallpaper EngineをPythonで再現？Pygameで作るアニメーション壁紙

はじめに

Wallpaper Engineの自作について記事を書きます。

現状同じようなことが書かれた記事はないため、後輩のために書きます。
自分は2024年に入学をした大学1年生です。
今回が初めての記事のため、至らない点があると思いますがご了承ください。

言語

• Python

仕様技術

• Pygame

  アニメーションフレームや動く画像を簡単に描画できるPygameを利用

• Ctypes

  WindowsAPIをpython側で利用するためのもの

Windowsのデスクトップウィンドウの仕組み

• デスクトップの構造

  • Taskbarウィンドウ

    • 最上層のウィンドウであり、下に表示されているタスクバーを管理している
      
      

  • Progmanウィンドウ

    • Taskbarの一つ下の層であり、デスクトップのアイコンを管理している
      
      

  • WorkerWウィンドウ

    • Progmanの一つ下の層であり、普段は存在していないウィンドウ
    • Progmanを再構築を行うと、WorkerWが作成される
      
      

  • Desktopウィンドウ

    • デスクトップのファイル、ショートカットなどを管理している

  Windowsのデスクトップはこれらの複数のレイヤーで構成されています。
  主にWorkerWウィンドウを利用し、動的背景を実現していきます。

STEP1 - Pygameで動的背景ウィンドウの作成

• 画像の表示

  左側で画像のpathを指定し、右側で画像の座標を指定する
  screen.blit(image-path,(0,0))
  
  

• ウィンドウの更新

  ウィンドウを更新する
  pygame.display.update()
  
  

• ウィンドウの更新

  FPSを指定する
  clock.tick(60)

  while True:
  
      screen.blit(back,(0,0))
  
      pygame.display.update()
      clock.tick(60)
  

STEP2 - CtypesでWorkerWウィンドウの作成

• Progmanのハンドルを取得

  progman = ctypes.windll.user32.FindWindowW( "Progman" , None)
  
  

• ウィンドウの更新

  Progmanに再構築の命令を送る(0x052Cが再構築)
  ctypes.windll.user32.SendMessageTimeoutW (progman,0x052C,0,0,0x0,1000,None)
  
  

• ウィンドウの更新

  生成されたWorkerWのハンドルを取得
  workerw = ctypes.windll.user32.FindWindowExW(None,None,”WorkerW”,None)

  progman = ctypes.windll.user32.FindWindowW( "Progman" , None)
  ctypes.windll.user32.SendMessageTimeoutW (
      progman,0x052C,0,0,0x0,1000,None
  )
  workerw = ctypes.windll.user32.FindWindowExW(None,None,”WorkerW”,None)
  return workerw
  

STEP3 - PygameウィンドウとWorkerWを繋げる

• Pygameのハンドルを取得

  window_info = pygame.display.get_wm_info()
  
  

• その中のwindowハンドルを取得

  hwnd = window_info["window"]
  
  

• 親子関係を設定

  workerwを親、pygameを子として設定する
  ctypes.windll.user32.SetParent( hwnd , workerw )

  window_info = pygame.display.get_wm_info()
  
  hwnd = window_info["window"]
  ctypes.windll.user32.SetParent( hwnd , workerw ) 
  

まとめ

WallpaperEngineの自作方法をまとめました。
今回は、画像を表示する方法を中心にまとめましたが、以下のようなことも試したため、コメントがあれば記事にします。

• デスクトップでの3Dオブジェクトの操作
• 画像を高速更新することで、リアルタイムにアニメーションを反映させる
• 動画の表示