Eu não acho que isso seja possível olhando como o GNOME3 e o GDM atualmente funcionam. Pelo menos não sem ter que reiniciar /etc/init.d/gdm3 toda vez que você quiser que a imagem gire. Isso parece impraticável.
As etapas para alterar o login e o papel de parede da tela de bloqueio são discutidas aqui neste post intitulado: Change área de trabalho, login e wallpapers de tela de bloqueio no GNOME 3.4 .
Por exemplo
Vou destacar os passos para mudar o papel de parede do GDM apenas para ter uma ideia geral do que estou falando.
etapa 1 - torne-se o usuário do gdm
su - gdm -s /bin/bash
passo 2 - altere a imagem
'dbus-launch | sed 's/^/export /''
gsettings set org.gnome.desktop.background arquivo picture-uri: ///home/fabhax/wallpapers/NATURE-SkyStone_1920x1200.jpg
etapa 3 - reiniciar o gdm3
/etc/init.d/gdm3 restart
As etapas são semelhantes para fazer a mesma coisa para o papel de parede de bloqueio de tela. Isso poderia ser roteirizado, mas parece hackish.
Deixe um comentário se isso é algo que você gostaria de ter.