Автоматически составить алгоритм проще, чем кажется. Данная задача сводится к написанию алгоритма 3D-рендеринга.
Сперва задаются параметры viewport-а. То есть размер листа, разрешение рисования (шаг двигателей по X и Y). Так определяется параметр scale = отношение длины к высоте (4:3, 5:4, 16:9 и т.п.). Это нужно для того, чтобы пользователь мог на экране монитора подвигать камеру, повертеть модель - чтобы задать программе, что именно он хочет увидеть в результате.
Затем задаются параметры камеры - положение в пространстве, фокусное расстояние, глубина прорисовки, резкость, цвет тумана, визуальные фильтры, яркость, контрастность, насыщенность и т.п.
После этого задаётся матрица трансформации модели - как её следует повернуть и сместить.
После этого можно приступать к рендерингу - непосредственно рисованию.
После того, как двухмерная проекция получена, её можно нарисовать с помощью принтера, в данном случае Arduino и манипулятора с фломастером.
