Unityで3Dオブジェクトのポリゴンの裏表の両面を描画する

本日は Unity の小ネタ枠です。
Unityで3Dオブジェクトのポリゴンの裏表の両面を描画する方法を記事にします。
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ポリゴンの裏側が描画されない

以下は Unity のデフォルトの Standard シェーダを設定した Plane オブジェクトです。
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デフォルトのシェーダではポリゴンの面の裏側が描画されません。
このため、Plane オブジェクトを180度裏返すと以下の通り、見えなくなります。
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Cull Off

ポリゴンの裏表の両面が描画されるようにするにはシェーダで Cull Off の設定を利用します。
カリング（Cull）はポリゴンのどちら側をカリングする（描画しない）機能です。
docs.unity3d.com

デフォルトのシェーダでは Cull Back の設定になっており、裏側の描画が行われません。
これは不要な描画が行われることでパフォーマンスが低下することを防ぐためです。

Cull Offのシェーダを作成する

両面の描画を行う Cull Off の設定を行ったシェーダを作成してみます。
Assets フォルダで右クリックから[Create -> Shader -> Standard Surface Shader]を選択し、SurfaceShader を基にしたシェーダファイルを作成します。
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今回は CullOffSurfaceShader と名付けました。
ファイルをダブルクリックで開き、Shader の編集を行います。
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SubShader{} のセクションに Cull Off の設定を追加して上書き保存します。
これで両面が描画されるシェーダが作成できました。
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・CullOffSurfaceShader.shader

クリックで展開

Shader "Custom/CullOffSurfaceShader"
{
    Properties
    {
        _Color ("Color", Color) = (1,1,1,1)
        _MainTex ("Albedo (RGB)", 2D) = "white" {}
        _Glossiness ("Smoothness", Range(0,1)) = 0.5
        _Metallic ("Metallic", Range(0,1)) = 0.0
    }
    SubShader
    {
        Cull Off // 両面とも描画する

        Tags { "RenderType"="Opaque" }
        LOD 200

        CGPROGRAM
        // Physically based Standard lighting model, and enable shadows on all light types
        #pragma surface surf Standard fullforwardshadows

        // Use shader model 3.0 target, to get nicer looking lighting
        #pragma target 3.0

        sampler2D _MainTex;

        struct Input
        {
            float2 uv_MainTex;
        };

        half _Glossiness;
        half _Metallic;
        fixed4 _Color;

        // Add instancing support for this shader. You need to check 'Enable Instancing' on materials that use the shader.
        // See https://docs.unity3d.com/Manual/GPUInstancing.html for more information about instancing.
        // #pragma instancing_options assumeuniformscaling
        UNITY_INSTANCING_BUFFER_START(Props)
            // put more per-instance properties here
        UNITY_INSTANCING_BUFFER_END(Props)

        void surf (Input IN, inout SurfaceOutputStandard o)
        {
            // Albedo comes from a texture tinted by color
            fixed4 c = tex2D (_MainTex, IN.uv_MainTex) * _Color;
            o.Albedo = c.rgb;
            // Metallic and smoothness come from slider variables
            o.Metallic = _Metallic;
            o.Smoothness = _Glossiness;
            o.Alpha = c.a;
        }
        ENDCG
    }
    FallBack "Diffuse"
}

次に作成したシェーダを使用するマテリアル（質感設定）を作成します。
Assets フォルダで右クリックから[Create -> Material]を選択し、マテリアルを作成します。
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今回は CullOffMaterial と名付けました。
作成したマテリアルの Inspector ビューを開き、[Shader]から使用するシェーダを選択します。
[Custom]の欄をクリックします。
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次に表示される[CullOffSurfaceShader]を選択します。
[Custom]下に表示されるのは、Shader ファイルの1行目で[Shader "Custom/CullOffSurfaceShader"]の定義を行っているためです。
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