Sim, podes ligar um encoder ou um potenciómetro em cada eixo e medir esses dados para enviar para um computador. O problema, julgo eu, será traduzir esses dados para uma imagem. Não é impossível, obviamente, mas dificil. Daí ter perguntado como estava a tua programação.
Já viste o projecto processing.org? Isso é capaz de ser interessante para resolver este problema.