Vector 3D

Podrías construir un cubo, haciendo las aristas con varas de plástico, metal o madera, o con el material que mejor se te acomode, tu cubo serian solamente las aristas.
Para tus ejes se me ocurre que uses algún material retráctil, por ejemplo antenas como las de televisor, tendrías que unir seis, dos para cada eje, x+, x-, y+, y-, z+, z-, unirías las seis en el origen, lo suficientemente fuerte como para que te quede un sistema de ejes coordenados perpendiculares que no se deforme con el movimiento, de hecho, si pegas los espejos en el origen, en los planos que forman los ejes, tu sistema quedaría más solido, podrías usar silicon para pegar cristal (del que viene en empaques como de pasta dental, NO de barrita para calentar).
Ahora, este sistema de ejes coordenados iría dentro del cubo, para esto, puedes poner, a manera de cinturón, a la mitad de 4 caras del cubo, dos filas de varitas de madera o metal muy juntas (I=I=I=I=), y en medio de las varitas puedes pasar la bolita de la punta de la antena, iría una punta de antena en cada cara del cubo, la bolita queda fuera del cubo y el resto de la antena queda adentro, y, gracias a la contractilidad de las antenas, es posible mover el origen al lugar que tu quieras a través del plano en el que esta el "doble cinturón", lamentablemente seria solo en ese plano, a menos que encuentres una forma de darle movilidad al cinturon; dos caras paralelas quedarían sin ser atravesadas por varitas.
Para tu vector podrías amarrar un hilo al origen con una imán en la punta, bien fijo, y usarías otro imán que tu moverías para darle a tu vector la dirección que tu desees.
Y creo que es todo lo que tengo que decir, no se si te parezca complicado de elaborar (o de entender), espero que por lo menos te de ideas para llevar un buen proyecto, cualquier duda, puedes preguntarme, ahí nos vemos.

No se si he entendido bien lo que te piden, pero ahí va una idea por si te puede ayudar...
Coge un cubo de rubik (supongo que sabes que es...) y le pegas un espejo en la parte de abajo, pero ocupando solo cuatro cubitos. Para que se puedan mover los otros dos ejes.
En los otros dos lados haces lo mismo, de forma que te quedará el cubo, con tres espejos en los ejes por y z que puedes rotar en sentido horario y antihorario. Sería mejor, si le añades al cubo una madera o lo que sea del tamaño de esos cuatro cuadritos donde van pegados los espejos, para que siga pudiendo moverse sin que le estorben los espejos.
Como creo que no se entiende muy bien, aquí viene una explicacon más larga...
Cada cara del cubo tiene 9 cuadritos. Coges una cara y seleccionas cuatro cuadritos de una esquina (si los ordenas como los números del ordenador, serían por ejemplo el 1245 o el 8956. Ahí, le pegas un cacho de madera o cartón o algo así que ocupe ese espacio y tenga dos o tres centímetros de grosor. A esa madera, pegas la esquina de un espejo, de forma que empiece allí y siga saliéndose del cubo por el eje x.
Haces lo mismo en las otras dos caras, teniendo en cuenta que tienes que elegir los cuatro cuadraditos que necesitas, no cualquiera. Estos deben elegirse para que cada espejo se pueda mover, al menos cuando los otros están en su posición inicial.
Si haces esto, te quedará un cubo, con tres caras hechas de espejo y mucho más grandes. Es decir, como si el cubo estuviese apoyado en la esquina (0,0,0) de unas coordenadas de 3d y los planos x=0 y=0 y z=0 estuviesen hechos de espejo. (Las caras de los espejos, deberán mirar todas hacia el cubo, claro).
Con esto, si pones un palo (un vector) en el cubo, se reflejara en los espejos. Si cuadriculas los espejos, podrás ver hasta donde llega su projeccion... y puedes mover los planos, moviendo las caras del cubo.
No se si me explicado muy bien, si te parece que la idea te sirve y no la entiendes preguntame otra vez y te explicare con más detalle. Si decides hacerlo y me quieres enseñar como te ha quedado, me gustaría verlo, mi correo es [email protected]
Ale suerte

Tu pregunta es muy poco específica. He buscado en la web pero no encontré nada parecido. Lo que se me ocurre es que se podrían usar delgadas varillas de madera para los ejes. Las varillas de madera podrían ser de sección redonda o rectangular y sobre ellas deberías pintar la escala con marcas negras Por ejemplo cada 5 cm una marca. . En el extremo debería ir una punta con un cartelito que diga por, y o z respectivamente. Para sostenerlo en el espacio podrías colgar cada cosa de delgados hilos. Para el vector podrías usar un trozo de antena -telescópica- que te permite regular la longitud. Las antenas telescópicas tienen además una -rótula- que permite colocarlas en cualquier dirección. El espejo móvil podrías sujetarlo con hilos o con un sistema como el de las lámparas de pie . Alfunas lámparas de pie tienen un caño flexible que puede doblarse a voluntad