Estas fortificaciones se caracterizan por estructuras macizas y poco elevadas de formas poligonales con salientes triangulares llamados bastiones o baluartes en las esquinas que no dejan ángulos muertos sin cubrir por la artillería.
Los castillos medievales se construían en lugares elevados con altos muros desde los que se disparaban flechas a los asaltantes, los cuales solo podían aspirar a tomar la plaza asaltando los muros con gran coste, con laboriosas tareas de zapa o mediante asedios muy prolongados.
Sin embargo estas murallas demostraron ser altamente vulnerables al uso de artillería.
Esta idea fue retomada por el Humanismo del Renacimiento, que veía la necesidad de renovar las caóticas e insalubres ciudades medievales con principios inspirados en la filosofía antigua.
Sforzinda nunca se construyó como tal pero influyó en otros proyectos como la ciudad de Palmanova en 1593.
Esta fue una época de actividad constructiva frenética, sobre todo en la Italia central con continuas innovaciones.
Un ejemplo de esta evolución fueron las obras que llevó a cabo Fray Giovanni Giocondo en Padua: en 1509, en previsión de la guerra entre Venecia, a la que Padua pertenecía y la Liga de Cambrai, Giocondo procedió a adaptar los muros con gran esfuerzo, suprimiendo las almenas, levantando terraplenes tras los muros, recortando las torres y ampliando los fosos.
[2] Estos castillos se construyeron con muros más bajos y gruesos que anteriormente para presentar un objetivo menor a la artillería enemiga.
Se siguió construyendo una torre del homenaje central más alta como en época medieval.
Muchos de los mejores arquitectos de la época se interesaron por la ingeniería militar, que posteriormente se convertiría en una especialidad independiente, los más notables fueron Francesco Laurana, Francione, Baccio Pontelli y especialmente Francesco di Giorgio Martini, quien teorizó en profundidad creando numerosos conceptos experimentales que posteriormente inspiraron a otros.
Igualmente fray Giovanni Giocondo, Durero, Michele Sanmicheli, Leonardo da Vinci, Miguel Ángel y Baldassarre Peruzzi contribuyeron en mayor o menor medida.
Sin embargo, la evolución definitiva hacia el bastión poligonal se debe en gran medida a los hermanos Antonio da Sangallo y Giuliano da Sangallo quienes dejaron atrás el modelo de torre circular creando el bastión pentagonal, sin ángulos muertos que se generalizó a comienzos del siglo XVI.
La primera mención expresa del concepto de bastiones o baluartes se debe al napolitano Giovanni Battista della Valle, quien publicó en 1524 el Libro continente appertinentie a capitanii retenere & fortificare una citta con bastioni, con novi artificii di fuoco aggiunti.
En Milán, bajo el dominio de Carlos V se construyeros defensas con baluartes entre 1548 y 1562.
Luis Pizaño, quien acompañó al Gran Capitán en Italia, construyó fortificaciones en España y el Rosellón.
La academia estuvo a cargo del antes mencionado Tiburzio Spannocchi y Juan de Herrera.
Su principios se basan en la disuasión, intentando que la toma de la plaza le resulte lo más costosa posible al enemigo.
En 1658 el director, Padre Gennaro Maria D'Afflitto, propuso al rey una dotación económica para licenciar a cuatro ingenieros españoles al año y de este modo reducir la dependencia del extranjero, a lo que el rey accedió.
Esta escuela incluía prácticas en el Parque del Retiro o en la Casa de Campo.
Se nombró director a Sebastián Fernández de Medrano quien ostentaría este cargo hasta su cierre en 1706.
Verboom instruyó una academia militar en la que además de los alumnos titulares podían asistir otros militares como oyentes.
En 1739 se dictó una nueva ordenanza que regulaba los estudios en tres años divididos en cuatro cursos de nueve meses cada uno, los dos primeros de instrucción general para oficiales y los otros dos más especializados para ingenieros militares.
Las obras las continuaron su hijo, Juan Bautista "el Mozo" junto a su primo, Cristóbal de Roda Antonelli.
La guarnición francesa de Louis François de Boufflers sumaba 13000 hombres y las defensas habían sido reforzadas por Vauban, pese a ello pudo tomar la ciudad exterior pero no la ciudadela, que aguantó hasta septiembre cuando cayó tras un intenso y sangriento asedio.
Con el paso del tiempo mejoró estas estructuras con lo que llamó sistemas, una sucesión de obras defensivas externas.
Sin embargo su contribución más notable sea en el ámbito estratégico, ya que organizó la defensa del norte de Francia en función del concepto de pré carré (lit. "prado cuadrado", patio interior).
El científico, ingeniero y político Lazare Carnot, entre sus numerosas aportaciones también diseñó fortificaciones con un método innovador.
Este corría paralelo a este en su parte inferior con numerosas troneras y que la infantería defensora podía recorrer y del que podía salir a defender en campo abierto, mientras era cubierta por tiro parabólico desde la fortaleza.
La Confederación Germánica que se formó tras la derrota de Napoleón tuvo como prioridad fortificar sus dominios frente a Rusia y Francia.
La parte trasera estaba cubierta por un muro delgado, suficiente para detener un ataque de infantería pero que en caso de que el fuerte cayera en manos enemigas podía ser demolido rápidamente por la artillería amiga haciendo inservibles las instalaciones.