概要

Unityでオブジェクトのスケールをマイナスにしたらポリゴンが反転しているのが気になったので、
調査したことを共有しようと思います。

経緯

「変換行列でスケールを反転させてもポリゴンは反転しないよね？」って思ったんですが、
実際に確認したところ、Unityでは反転してるみたいなのでちょっと調査してみることにしました。

左側がスケールをそのまま、右側はZスケールを-1に設定したものです。

Zスケールを 1 -> -1 にアニメーションさせています。
スケールがマイナスになったときに、ポリゴンが反転していますね。

※あくまでイメージのために作成した画像です。実際にはこうなりません。
右側のモデルはシェーダーでフロントフェイスカリングにしています。

調査前は以下のように予想してました。

この場合、モデルに対するグラフィックメモリの消費が増えますが、バッチング対象にはなります。

レンダリング前にGL.invertCulling(true)をコールしているイメージです。
バッチング対象外になるぐらいがデメリットでしょうか。

ドキュメントが見つからなかったのでわかりません！

ですが、１つ気になる動きがありました。
Frame Debuggerで「検証パターン」を確認したところ、以下のようなメッセージが表示されていました。

X, Y, Z スケールのうち奇数個がマイナスの場合は、バッチング対象外になるようですね。
ということで 仮説2 が近いのかなと思いました。

古い資料ですがこちらにも"What breaks batching"の中に"Odd Negative Scaling"とありますね。

詳細は不明だが、UnityはOdd Negative Scalingのオブジェクトの場合、ポリゴンを反転させている。

じゃあUE4はどうなってるのかな？ってことで調べてみました。

Unreal Editor 4.24.3で確認しました。

反転しました。

反転しませんでした。
親のスケールはカリングに影響しない仕様なのかもしれません。

よくよく考えてみると、スケールが負になったときにポリゴンを反転させた方がいろいろと好都合な気はしました。
ポリゴンを反転させなかったらモデルの見た目がおかしくなるので、反転モデル向けに専用マテリアルが必要になるなど考慮することも多くなりそうですね。

あと、記事を書いていて「ポリゴンの反転」がゲシュタルト崩壊しそうになりました。。。