前言
要塞之於其修築者來說，一般來說需要滿足以下三個方面的要求：鞏固邊境，阻擋敵人入侵；為邊防軍提供軍需及棲身之所；作為所在地的行政中心，宣示主權，徵收稅務，並保護邊民。位於交通要道或邊境之地的要塞往往成為敵對雙方反覆爭奪的焦點，而攻守之間的轉換，也促進了軍事建築技術和要塞攻防藝術及武器裝備的持續進化。
火藥武器的挑戰
從遠古時代直至中世紀晚期的漫長的時間裡由高聳的石牆環繞保護的城堡和要塞是最基本，也是最典型的工事體系。然而自十五世紀中後期開始，隨著火藥武器使用的逐步發展，戰爭的優勢逐步向大量裝備火器的攻城方轉移。 在人類戰爭史上，長久以來拱衛城池要塞，併為守城將士們提供防護的石牆和塔樓在火藥武器的轟擊下逐漸喪失了以往的可靠性和安全性。重型攻城火炮雖然存在著移動不便的，射速慢的缺點，但當巨大沉重的炮彈以近乎垂直的角度高速撞擊堡壘高大、筆直但相對單薄的外壁時，外力的強烈撞擊加上城牆本身的重量往往能夠摧毀大段的城牆。1380年，威尼斯與熱那亞的衝突中，威尼斯人裝備的兩門分別發射195和140羅馬磅重石彈的射石大炮擊毀了布隆多洛塔樓旁的一大段城牆並擊殺了22名士兵。
射石大炮的威力不容小覷，其對城牆所造成的破壞超過任何一種非火藥類攻城武器。
攻城炮製造和使用技術的進步以及坑道挖掘戰術和火藥的相互配合讓古老的城防體系越來越不堪重負。終於，在15世紀90年代法國人入侵亞平寧半島的意大利戰爭中，查理八世率領的精良的火炮部隊將一座座中世紀防禦水平的要塞夷為平地，延續上千年之久的傳統的城防工事在更加強力高效的新式火炮的打擊下轟然瓦解。近距離的持續炮擊——這種“新穎但卻血腥無比的戰爭方式”讓彼時的城防工程師和要塞指揮官們承受著前所未見的挑戰。
要塞的進化
儘管15世紀末至16世紀初的前裝長管滑膛炮的射速和可靠性可能並不算理想，但彈藥比大幅躍升至2：1甚至1：1（如此高的彈藥比多見於身管長、管壁厚的寇菲林長炮）的比率，炮彈的出膛速度成倍增加，極高的速度與質量相乘產生巨大的力。
相對平直的彈道，大幅縮小的遊隙和質地更加堅韌的鑄鐵炮彈亦使得新式火炮對建築的摧毀力遠比老舊的射石炮強大的多。此時，攻擊方所佔據的優勢顯而易見，但守城方亦絕無任何理由坐視敵軍的優勢不斷擴大而無動於衷。為了對抗日漸強大的火炮和工兵部隊，要塞設計師們不再一味的青睞用磚石搭建的高大的城牆塔樓，轉而開發低矮、傾斜並以泥土填充其中的能夠較為有效的抵禦炮擊與坑道爆破的防禦工事。低矮、傾斜的工事增大了敵軍炮擊的難度並且不太容易坍塌，而泥土則能較好的吸收炮彈的衝擊力。最初的土工建於已存在的中世紀堡壘城牆的背面提供簡易的支撐防護，之後則被移至城牆前方構成要塞的外圍工事結構。
増築於古老城牆之前，加強防禦力量的土築稜堡
隨著時間的推移，在各封建領主財力和雄心的支撐下，各個國家或城邦逐漸推倒了舊式的城牆取而代之以全新的由幾何線條和圖形構成的經典的“意大利式防禦體系”（Trace Italienne）。由於火炮射程的不斷增加，外圍工事亦不斷向更加遠離主城的地方延伸，直到敵軍的火炮難以觸及主城的城牆。新式要塞的土工壁壘的牆基厚度為18-24英尺左右，最外側往往以較堅硬的磚石包覆土工結構再種植某些特殊品種的雜草將不同的建築材料連接加固，牆體的強度和厚度足以抵抗被稱為“圍城戰之王”的24磅半加農炮的直射轟擊。厚厚的土層能夠減緩、吸收球型炮彈的強大的衝擊力，磚石外牆雖然在炮彈的直射衝擊下會被擊碎，但其不僅能夠支撐整座牆體亦降低了養護人員的工作量。
憑藉出色的機動性和不遜色重型火炮太多的摧毀力，24磅半加農炮被譽為“圍城戰之王”。
意大利式防禦體系的基本結構
軍事建築工程師們在各國君主資金和人力物力的支持下，根據要塞所處之地的地形和地勢，對要塞的結構形狀和外圍防禦做出調整，但不論是怎樣的設計思路，工程師們都必須牢記“過高的牆體在炮彈的轟擊下會很快崩塌，而過於低矮的牆體則會被敵軍輕易翻越”這一鐵則。而“意大利式防禦體系”以及根據其防禦、設計理念所衍生出的其他各國不同流派的要塞體系則是此原則的堅定實踐者，並在漫長的歲月裡無數次的證明了這一體系的優越性。意大利式防禦體系及其衍生流派所修築的要塞有著看似複雜的外觀，但事實上，它們是一系列相對簡單但又必要的遵照幾何學的指導而修建的各種防禦工事層層疊加的產物。通過不同類型和作用的工事的堆疊和相互輔助，整座要塞能夠將防禦厚度、隱蔽性、保護性和無死角的防守火力等守城的必需要素集於一體。
高聳筆直的石牆在受到來自水平方向的劇烈衝擊時極易崩塌。
由三角堡、稜堡、城牆、壕溝和斜堤組成的多邊形堡壘使得守軍能夠充分發揚槍炮的射遠能力，封鎖一切可以接近堡壘的攻擊路線。要塞外部邊緣的空地應儘可能地保持空曠，任何能夠為敵軍提供遮掩的樹木或建築都需要被移除，以消除任何可能存在的射擊死角。每一座與主牆相連的稜堡之間都間隔一定的距離（通常以火繩槍的射程為參考標準），且相鄰的兩座稜堡互相為同伴提供交叉火力掩護，互為支援。因此，來襲的敵軍不僅要面對正前方的守軍的火力打擊亦不得不承受來自於側面建築的槍炮的射擊。萌芽於十六世紀初期的意大利式要塞以其對抗火藥武器的高效性而成為未來300年間的旗艦性的要塞工事，直到線膛炮出現後才逐漸退出軍事家們的視野。
層層陳列於堡壘主牆之前的諸如三角堡、半月堡、角型堡等其他的外圍工事不但為城中的守軍提供了防禦方面的深度，並且方便守軍在遠離主堡的中遠距離上觀測、判斷敵軍的動向並實施反擊。如此的設計大大增加了敵軍靠近要塞的難度，在試圖接近堡壘之前，他們就不得不與外圍工事上駐紮的守軍展開激烈的交火。一座完整的要塞體系最前沿的主動防禦工事往往由隱蔽路構成，這一突前防禦的工事結構通常會環繞整座城池一週，某些防禦更為完善的堡壘甚至會採用雙層隱蔽路的設計，其守備之堅固可見一斑。隱蔽路的存在將敵軍的炮火阻隔於距離要塞的主要防禦線——幕牆和要塞的防禦核心——衛城較遠的地方，減輕了主堡應對遠距離炮擊的壓力。不僅如此，隱蔽路不但為駐紮於其上的士兵們提供了保護他們的胸牆和穩定射擊的平臺，同時配合空曠且帶有傾斜度的斜堤，士兵們可以居高臨下的將彈藥傾瀉在逐步逼近的敵軍頭上，使其在尚未接觸到最前沿的防禦時就不得不承受慘重的傷亡。 任何試圖奪取一座守備完善，將士上下同心的要塞的軍隊都必須做好面對死亡的準備。
要塞攻防戰的意義
要塞的建立使得處於防守的一方有了可以依託的永固工事，切斷了敵軍的進攻路線並遲滯其下一步的軍事行動。對人數居於劣勢的軍隊來說，可靠的防禦工事不僅能夠縮小其與敵人之間的實力上的差距，在漫長的圍城戰中，甚至有可能耗盡敵軍人力與物力方面的優勢，打亂其整體戰略部署，創造己方反敗為勝的條件。另一方面，假若攻城軍可以順利的突破防禦，拿下城池，其所得亦可能極之豐厚。要塞周邊的領土以及經由此地的水陸交通要道都將歸於攻城軍的控制之下，為後續增援部隊的開進提供了迴旋的餘地。要塞庫房中積蓄的軍需以及從周邊城鎮居民處徵集的稅收都可以用來供養己方的軍隊，即便是由於其他的因素而不得不從佔領之處退軍，在敵軍領地上的掠奪和破壞亦可以削弱敵方實力。
相比更加未知難測的野戰戰場，成功的攻城戰能夠為攻方提供相對豐厚的獎賞並且不需要將所有的軍力投入到一次性的決戰中，在時間和資金允許的前提下，對於人力和物力往往居於優勢的攻城軍隊來說不失為較好的“投資”方式。攻守之間
進攻要塞的軍隊必須裝備數量眾多的大口徑火炮以壓制守軍的火力並擊破層層防禦，而守軍亦依賴於火炮的殺傷力和射程以儘可能的遲緩攻城軍的推進，最大化的殺傷其有生力量並消耗其所掌控的戰爭資源，為己方贏取儘量多的談判籌碼。對於攻城軍來說，在確保安全的前提下，儘量在最短時間內將攻城炮推進至儘可能靠近要塞的位置，充分發揚火炮的破壞力，儘快的轟塌城牆逼迫守軍投降是最優的戰術選擇。不論是進攻亦或是防守，火炮的部署和使用都至關重要，而雙方在炮位佈置的選擇和戰術運用方面的異同則需留待後文再做探討。
自十四世紀中後期開始，火炮與要塞之間的矛盾之爭推動了人類戰爭藝術的不斷進化。
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