Со времени появления эффективно работающего огнестрельного оружия в приёмах осады и обороны произошли существенные изменения. С одной стороны облегчились задачи атакующих за счёт мощных осадных орудий, способных вести огонь на большие расстояния и разрушать крепостные преграды; с другой стороны наличие пушек и ружей у обороняющихся заставляло атакующих держаться на значительно большем расстоянии от стен крепостей и замков, что затрудняло подготовительные работы для штурма и заставляло строить укрытия от артиллерийского огня со стен и бастионов осаждаемых крепостей.[16] Это вынуждало создавать определённую дополнительную защиту для осадных орудий и обслуживающего их персонала (орудийные расчёты). Для этих целей начали использовать насыпи из земли и поставленные в ряд туры, которые представляли из себя большие плетёные корзины наполняемые землёй. В свою очередь итальянские инженеры продолжали работы по развитию и совершенствованию военной архитектуры. Ревзина Ю. Е. в своей монографии «Архитектура, война и география: фортификация XVI – XVIII веков в Европе и России» отмечает целый ряд итальянских инженеров, внёсших далеко не последний вклад в формирование и развитие «новой системы» фортификации. Например Антонио да Сангалло Младший (1484 – 1546), который считался «главным инженером» папы Павла III, по мнению Ревзиной, был тем, кому бастионная система обязана широким распространением и в конечном итоге, господством в европейской фортификации Нового времени.[17]
Первое усовершенствование бастионного укрепления заключалось в уменьшении длинны куртины (стены) до двухсот метров и направлении линий фасов бастионов примерно на половину длинны куртины.
Нужно сказать, что тактика применения осадной артиллерии в то время сводилась к следующему:[18]
1.) Производство бреши или обвала из так называемых бреш-батарей («проломные батареи»), которые старались располагать напротив середины куртины, куда собирались производить атаку и на минимально возможной дистанции, которую позволяла складывающаяся боевая обстановка (наличие и количество артиллерии у обороняющихся, её калибр и дистанция стрельбы).
2.) Стремление уничтожить артиллерию обороняющихся на двух ближайших бастионах, главным образом на фланках обращённых к куртине, на которую предполагалась производить атаку.
Как правило для этой цели устанавливалось не более 20 орудий (от 4 до 8 на батарею) и дальнейшее совершенствование бастионного укрепления и сводилось к тому, чтобы затруднить осадной артиллерии, при описанном выше способе её действия, выполнение её задачи.
Одним из главных усовершенствований, которые мы встречаем в итальянской системе обороны явилось появление так называемой демилюны, которая представляла из себя полукруглую постройку располагавшуюся перед серединой бастионного фронта. Демилюна предназначалась для прикрытия центральной части стены от огня осадной «королевской батареи» и прикрытия входа в центральную часть рва.[19] Появление такого усовершенствования делало атаку на центральную часть стены очень не выгодным и затруднительным, так как, в таком случае атакующим приходилось располагать «королевскую батарею» на значительно большем расстоянии и тратить время и силы на разрушение (захват) этой вспомогательной постройки, а потом уже переключаться на действие осадной артиллерии по центральной части стены. Это заставляло атакующих изменить направление атаки и вести её не на куртину, а сосредоточиться на бастионах. Но перенесение атаки на бастионы вызвало в свою очередь новое изменение и усовершенствование бастионного фронта; бастионы начинают увеличиваться в размерах, благодаря чему стало возможным устанавливать на них большее количество артиллерийских стволов. За счёт этого бастионы приобретают большую огневую силу, а внутри с наружи новых больших бастионов становится возможным располагать большее количество построек, в том числе и кавальеры (Кавальер (фортификац.) (фр. cavalier, нем. kavalier, польск. kawaliera — всадник, от лат. caballus — лошадь; возможно, от лат. cavo — пещера, грот, ограда). Кавальер представлял из себя надстройку, как правило в задней части бастиона, с расположенными на нём орудиями, что давало ярусный огонь по местности и усиливало общую огневую мощь бастиона. Так же, происходит усиление и демилюны, на которую выпадает новая задача поддерживать атакованные бастионы и поражать атакующие силы нападающих боковым огнём. Для большей эффективности демилюны она была увеличена в размерах и получила форму исходящего угла. Такой вид демилюны стал называться равелином (от латинского ravelere – отделять, так как равелин отделялся от куртины рвом) Приложение; Рис-6). Тут можно отметить, что равелин оказался настолько эффективной постройкой в системе крепостных укреплений, что сохранил своё значение и в более позднее время развития долговременной фортификации, составляя неотъемлемую часть фортификационных сооружений, но только получил значительно большие размеры.
Так же под воздействием развивающейся артиллерии, изменениям подвергались и профили крепостных оград. Развитие поражающих свойств пушек заставило позаботиться о дополнительной защите каменных стен и обеспечении их надлежащим количеством артиллерийских стволов, и дополнительных сооружений для удобства их размещения. Для выполнения этой цели с внутренней стороны каменных стен стали делать обширную земляную присыпку – валанг. Для такой присыпки как правило использовалась земля взятая при выкапывании наружного рва, который отделялся от стены не большой площадкой, для предотвращения обвала последней. Ближайший к стене откос рва именовался эскарпом (от итальянского scarpe – откос) и был в начале земляным, а противоположная ему стенка рва имела усиление в виде каменной обкладки, за которой слегка возвышался остаток земли извлечённой из рва, в виде пологой насыпи, который именовался гласисом (от латинского glatia – гладкая отлогость, покатость). Достаточно широкая берма между стеной и рвом удачно подходила для устройства дополнительной защиты стены и обстреливания пространства рва. Для этой цели на берме стали насыпать не большой вал – фоссебрея (от fosse-brey – ложная насыпь, бревенчатая стенка. фр.). Подобные профили оград относятся к XV веку. В XVI веке происходят не большие, но существенные изменения; ров-эскарп становится шире, обе его стенки получают усиление в виде каменной кладки, а внутренний его скос становится вертикальным. Так же вертикальный скос получает и внутренняя часть насыпи-валанги и каменную кладку, для предотвращения его обвала. А внешняя насыпь-гласис несколько отодвигается от рва к наружной стороне фронта, образуя между гласисом и рвом площадку. Это делалось для того, что бы не дать атакующим возможность безнаказанно спускать штурмовые лестницы в ров не будучи обстрелянными, а так же для возможности облегчения защищающимися совершения вылазок. В противном случае, при совершении вылазки, обороняющиеся вылезали бы изо рва прямо на гласис и были бы открыты для огня неприятеля. Отодвинутый гласис-насыпь, в данном случае, давал совершающим вылазку дополнительную последнюю защиту перед переходом к атаке. Такой приём в фортификационном строительстве был впервые описан итальянским инженером Тартальей в 1554 году. А через десять с не большим лет, в 1567 году, итальянец Катанео описал в своих проектах дальнейшее развитие «прикрытого пути», как называли эти ровные площадки перед последней внешней насыпью-гласисом, в виде дополнительных входов-плацдармов, где могли сосредотачиваться команды для вылазок.
XVI век ознаменовался «триумфом бастионной фортификации в Италии».[20] Одними из лучших образцов итальянской фортификации являются укрепления Вероны, Турина, Милана, Лавалетты, Атверпена и ряда других городов Европы, возведённые в XVI веке, которые к тому же характеризуют переход от средневековой «круговой» фортификации (башни, бастеи, рондели и др.) к «квадратной» или угловой схеме, которая характеризуется прямыми линиями образуемыми бастионами и равелинами. Над созданием укреплений нового вида трудилось множество известных итальянских архитекторов той эпохи; Бальдассаре Перуции (1481 – 1536), модернизировавший городские укрепления Сартеано, Четоны и Кьюзи; Антонио да Сангалло Младший, участвующий в сооружении флорентийской крепости Алессандра и при папе Льве X, участвующим в работе над укреплениями Чивитавеккья, предложив проект «наилучший по красоте и мощности».[21] А так же всем известного скульптора, художника и архитектора Микеланджело (1475 – 1564), который в 1528 году становится «главным комиссаром над всеми крепостными работами» во Флоренции.[22]
По мере распространения нового фортификационного искусства в Европе, согласно различным требованиям и условиям, в которых находились различные государства, появляются и локальные отличия в системе фортификаций. Из таких можно отметить германскую, голландскую, французскую и бельгийскую системы.