一、永备筑城
工事的最古老的形式看来是防栅，直到十八世紀末，防栅仍然是土耳其人的民族形式的工事（palanka），甚至現在，印度支那半島上的緬甸人还在广泛使用。防栅是由两列或三列排得很紧密的坚固木桩垂直插入地下构成的，它形成环繞整个被防卫的城市或兵营的圍墙。大流士在向斯基台人进軍时，科尔特斯在墨西哥的塔巴斯科附近和庫克船长在新西兰都曾遇到过这种防栅。有时，各列木桩之間塡滿泥土；在另一些場合，木桩用藤条牢牢系在一起。下一步是石墙代替了防栅。这种工事使用的时間較长，同时对它攻击也困难得多。从尼尼微和巴比倫时期起直到中世紀末，在所有比較文明的民族中，石墙是唯一的筑城手段。石墙筑得很高，甚至使用云梯也难于攀登，而且相当厚，足以长时間抵御攻城槌的撞击，幷使防御者可以在較薄的、带垜的石质胸墙的掩护下在石墙上自由行走，通过胸墙上的射孔，則可向圍攻者射箭或抛丢其他投擲物。为了加强防御，胸墙不久便筑在石墙頂端向外突出的悬石上，悬石之間留有孔隙，使防守者可以看到墙根，如果敌人进到这里，防守者就可以直接从上面投物杀伤他們。至于圍繞整个石墙挖掘护城壕作为阻止敌人接近的主要障碍，毫无疑問，这也是在很早时期就有了。最后，紧靠石墙每隔一定距离又增建了一座塔楼，形成石墙的突出部，从这里可以对在两座塔楼之間攻城的軍队投物射箭，从側面防守石墙，石墙的防御能力就达到了最高的发展阶段。在大多数情况下，塔楼比石墙高，用橫胸墙与石墙頂隔开，瞰制着石墙，而且每一塔楼本身又是一个小堡垒，在防守者已被迫撤离主墙以后，敌人仍必須分別夺取。如果再补充一点，即在有些城市中，特別是在希腊，在要塞内的制高点上构筑某种城砦（内城），形成内堡和第二道防綫，那末我們就把石墙时代筑城工事最主要的特点說得詳尽无遺了。
但在十四世紀至十六世紀末这一时期中，炮兵的使用从根本上改变了攻打筑垒地点的方法。从这时起，开始出現大量有关筑城的著作，它們提供了无数的筑城体系和方法，其中一部分或多或少地被采用和推广了，而另外一些——幷不經常是最差的——却往往被人們当做純理論性的笑談而忽視了，直到較晚的时期，其中一些有益的主張才被比較幸运的后继者重新发掘出来。正像我們所看到的，在旧的石墙体系和新的土质工事体系（仅在敌人从远处看不到的部分才砌上石头）之間起了桥梁作用的——如果可以这样說的話——那位作者303的命运就是这样。使用炮兵的直接結果，是石墙的厚度和塔楼的直徑加大，而它們的高度减低。这时这些塔楼改称圓台堡（rondelli），它們构筑得相当大，能容納数門火炮。为使防守者也能从石墙上用火炮射击，又在石墙后面加筑了土堤，使石墙有必要的寬度。不久我們看到，这种土质工事开始逐漸排挤石墙，而在某些場合完全代替了它。德国著名画家阿尔勃萊希特·丢勒发展了这种圓台堡体系，幷使它达到高度完善的境地。他在整个城墙上每隔一定距离設一个圓台堡，把圓台堡筑成完全独立的堡垒，各堡均有对护城壕进行纵射的穹窖炮台；他的石质胸墙沒有掩蔽的部分（即圍攻者可以看到的、成为他們平射的目标的那部分）高度不超过3英尺。此外，为了加强护城壕的防御，他建議构筑側防暗堡——一种构筑在护城壕底部、圍攻者看不到的穹窖式工事，它两面都有射孔，可以对直到多角形要塞邻近各角的一段护城壕进行纵射。几乎所有这些主張都是新发明；如果說在他那个时代这些主張除了穹窖以外沒有一个得到人們的贊同，那末，我們可以看到，在后来一些最重要的筑城体系中它們都得到了承认，幷得到了与新时代已改变了的条件相适应的发展。
大約就是在这个时期，扩大了的塔楼的外形发生了变化，这一变化可以說是产生最新筑城体系的开端。圓形的塔楼有一个缺点，即无論是从中堤（两个塔楼之間的城墙）或是从相邻的塔楼进行射击，都不能把塔楼前面的所有各点全部置于火力之下：在靠近城墙的地方有些小的角度，敌人一到达那里就位于要塞火力范圍之外。为了克服这一缺点，塔楼被改建成不等边的五角形工事，其中一边面向要塞内部，其他四边則面向要塞外面。这种五角形的工事叫做棱堡。为了避免重复和說不淸楚，下面我們先叙述能說明棱堡防御主要特点的一种体系，幷指出它的各部分的名称。
图1
图1所示的是根据沃邦的第一种方法建成的六角形要塞的前三面。左半图是工事外形的几何草图，右半图是詳細画出的土堤、斜堤和其他部分。多角形要塞的f′f″綫幷不全部是連續的土堤，其两端d′f′和e″f″部分沒有土堤，这段空間由向前突出的五角形棱堡d′b′a′c′e′掩护。a′b′綫和a′c′綫构成棱堡的正面；b′d′綫和c′e′綫构成棱堡的側面；棱堡正面和側面交会之点叫交点。从圓心到棱堡頂角的a′f′綫叫中綫。六角形始边的一段——e″d′綫是中堤。这样，每一座多角形要塞有多少个边，就有多少个棱堡。棱堡有实心的和空心的两种：五角形棱堡内全部塡土，塡到架炮垒道（土堤上放置火炮的地点）的高度时，叫实心棱堡；土堤从垒道后面起就向棱堡内部成緩坡傾斜时，叫空心棱堡。图1中dbace为实心棱堡，其右面只画出一半的是空心棱堡。棱堡和中堤合在一起組成要塞的圍墙，即要塞的核心部分。在棱堡和中堤上，我們首先看到的是架炮垒道上的胸墙，胸墙构筑在前面，以便掩护防守者，其次可看到内斜面上的坡道（ss），这是用以和要塞内部保持交通的。要塞圍墙的高度足以掩护城内房屋不受敌人平射火力的射击，而胸墙的厚度則足以长时間經受住重炮的轰击。整个要塞圍墙的周圍有护城壕tttt，护城壕内配置有几种外圍工事。首先，中堤前有三角堡或半月堡klm——一种有两个正面kl和lm的三角形工事，每个正面都有配置火炮的土堤和胸墙。上述一切工事敞开的后面部分叫背面，所以三角堡的km綫和棱堡的de綫都是背面。三角堡的胸墙比要塞核心部分的胸墙約低3—4英尺，这样，后者便可瞰制三角堡的胸墙，必要时，要塞核心部分的火炮可超越三角堡进行射击。中堤和三角堡之間的护城壕内，有一种狹长的独立工事ghi叫做凹角堡，主要用来掩护中堤，使它不受敌人破城炮的射击。这种工事很低而且过于狹窄，不能配置火炮，其胸墙仅能在敌人强攻得利的时候，使步兵能从护城壕中进行射击，从翼側掩护半月堡。护城壕外面是隐蔽路nop，它的内側是护城壕，外側是斜堤rrr的内斜面，斜堤从自己的内緣即斜堤頂（crête）起成极緩的斜坡向堤外地面傾斜。斜堤頂又比三角堡低3英尺或3英尺以上，以便要塞的全部火炮都能超越它而进行射击。在这些土质工事的斜面中，要塞核心部分的外斜面和护城壕内的外圍工事的外斜面（即内岸），以及护城壕本身的外斜面（从隐蔽路向下的部分），即外岸通常都用石砌。隐蔽路的凸角和凹角构成的寬大的掩蔽地点叫屯兵場，在凸角处的叫凸角屯兵場（如o），在凹角处的叫凹角屯兵場（如np）。为了防止对隐蔽路的纵射，隐蔽路上每隔一定距离拦起一道橫墙，即橫方向的胸墙，只在靠近斜堤的一端留一个不大的通路。有时还构筑小型工事，用来掩护从凹角堡通过护城壕到三角堡的交通。这种工事叫側防暗堡，是一条两面用胸墙掩护的狹窄的通路，胸墙的外部表面成緩坡向下傾斜，和斜堤相似。图1中这种側防暗堡位于凹角堡ghi和三角堡klm之間。
图2
图2所示的断面图可以使上面的介紹更为淸楚。A——要塞核心部分的架炮垒道；B——胸墙；C——内岸的石砌部分；D——护城壕；E——水壕，即沿护城壕中央挖掘的較小和較深的壕沟；F——外岸的石砌部分；G——隐蔽路；H——斜堤。胸墙和斜堤后面的梯阶叫踏垜，是步兵超越掩护自己的胸墙进行射击时立脚的地方。从图1上可以很淸楚地看出：配置在棱堡側面上的火炮可以射击到相邻棱堡前面的整段护城壕。这样，棱堡的正面a′b′由側面c″e″的火力掩护，而正面a′c′則由側面bd的火力掩护。另一方面，两个相邻棱堡的相对正面可以用火力控制位于它們之間的三角堡前的护城壕，掩护三角堡的正面。因此，护城壕沒有一段不在側射火力掩护之下，这也就使棱堡体系向前迈进了眞正偉大的一步，从而开辟了筑城史上的新紀元。
棱堡的发明者以及棱堡出現的准确年月已无从查考，确实可信的只有：棱堡是意大利发明的，1527年桑米凱利曾在維罗那的城墙上修建了两座棱堡。关于在更早以前就有棱堡的一切說法都是有疑問的。棱堡筑城体系可按一些国家的学派来分类。首先应当談的当然是发明棱堡的那一学派，也就是意大利派。最早的意大利棱堡保留着它的前身的痕迹；它們只是一些多角形的塔楼或圓台堡；如果不算側射火力，它們几乎沒有改变工事原来的性质。要塞的圍墙仍是暴露在敌人平射火力之下的石墙；石墙后面堆积的土堤主要用作配置火炮和进行射击的地点，它的内斜面像古老的城墙一样，仍用石头被复。只是在很久以后，胸墙才开始筑成土质工事，但即使在那时，整个外斜面，仍用石头一直砌到頂端，而且暴露在敌人的平射火力之下。中堤极长，約300—550碼。棱堡非常小，相当于大的圓台堡，棱堡的側面总是和中堤相垂直。因为筑城学中有一条原則：有效的側射火力总是从与火力所要掩护的那条綫相垂直的一綫发射的，所以老式意大利棱堡构筑側面的主要目的显然不是为了掩护相邻棱堡的短而远的正面，而是为了掩护长而直的中堤綫。中堤过长时，就在它中間修筑平頂的鈍角棱堡，叫做台堡（piatta forma）。側面不是从交点修起，而是从正面土堤稍后处修起，这样，交点就向前突出，幷用来掩护側面。每一側面都有两个炮台：下层炮台和稍微向后配置的上层炮台。有时还在側面的内岸上与护城壕底相平之处构筑穹窖。这里再加上一条护城壕，那就是最初的意大利棱堡体系的全貌，它旣沒有三角堡和凹角堡，也沒有隐蔽路和斜堤。但这种体系很快就得到了改善。中堤縮短了，棱堡加大了。多角形要塞内边（即图1中的f′f″綫）的长度規定为250—300碼。棱堡的側面加长到相当于多角形要塞一个边的六分之一和中堤的四分之一。这样一来，尽管棱堡側面仍与中堤相垂直幷且还有其他缺点，但是我們可以看到，这时側面已能較多地掩护相邻棱堡的正面了。棱堡也开始构筑成实心的，而且在它的中央常构筑封垜，即一种正面和側面各与棱堡的正面和側面平行的工事，但其土堤和胸墙比棱堡的土堤和胸墙高，以便从这里可以超越棱堡的胸墙进行射击。护城壕旣寬且深，其外岸通常与棱堡正面平行。但是因为这种方向的外岸妨碍棱堡側面上紧靠交点的那一部分对整个护城壕进行观察和側射，所以以后这一缺点被克服了，在构筑外岸时使其延长綫通过相邻棱堡的交点。后来，又构筑了隐蔽路（十六世紀二十年代至五十年代期間在米兰的城砦中初次出現；1554年塔尔塔利亚曾第一个提到过304）。它用作完成出击的部队集合的地点和撤退的道路，可以說，隐蔽路的出現是防御要塞时巧妙而坚决地采取进攻行动的开端。为了增大隐蔽路的使用效果，又构筑了提供更大場地的屯兵場，从屯兵場的凹角处还可以对隐蔽路进行可靠的側射。为使敌人接近隐蔽路更为困难，在斜堤上距堤頂約1—2碼处又构筑了圍栅；不过这样配置的圍栅很快就会被敌人的炮火摧毁，因此，在十七世紀下半叶，根据法国人莫丹的建議，圍栅移至有斜堤掩护的隐蔽路上。要塞的大四位于中堤的中央；为了掩护大門，又在大門前护城壕的中央构筑了一种半月形的工事；但是和塔楼改为棱堡的原因相同，这种半月堡（demi-lune）不久也改建为三角形工事，即現在的三角堡。这种工事仍然是很小的，但后来发現它不仅可做护城壕的桥头堡，而且还可以掩护棱堡的側面和中堤不受敌人炮火的破坏，可以在棱堡中綫前面构成交叉火力，幷可以从側方有效地掩护隐蔽路，于是便开始把它构筑得大一些了。尽管如此，这种工事仍然很小，因而它的正面的延长綫只能在中堤点（即中堤两端之点）与要塞的圍墙相交。意大利筑城体系的主要缺点如下：1.棱堡側面的方向不好。因为有了三角堡和隐蔽路之后，中堤成为攻击对象的場合愈来愈少，現在遭受攻击的主要是棱堡的正面。为了很好地掩护正面，应使正面的延长綫在相邻棱堡側面的起点与中堤相交，而这个側面則应与这一延长綫（叫做防守綫）垂直或接近垂直。这样，才能沿整个护城壕和对棱堡前面进行有效的側射。但实际上防守綫旣不与棱堡的側面垂直，又不在中堤点与中堤相交，而是在中堤的四分之一、三分之一或二分之一处与中堤相交。因此，从側面上发射的平射火力与其說可以杀伤攻击相邻棱堡的敌軍，不如說可以杀伤相对側面的守軍。2.要塞圍墙只要有一处被敌人打开缺口和攻占，就显然不能保证进行长期防御。3.三角堡太小，不足以掩护中堤和側面，而中堤和側面从側方掩护三角堡的火力也很弱。4.土墙非常高，而且整个表面都是用石砌的，通常約有15—20英尺高的石砌部分暴露在敌人平射火力之下，当然，这个石砌部分很快就会被击毁。我們可以看到，甚至在尼德兰人已证明石砌部分毫无用处以后，仍需要几乎两个世紀的时間，才彻底消除了对不加土掩盖的石砌部分的信賴。意大利派优秀的工程师和著作家有：桑米凱利（死于1559年，他曾构筑希腊納波利-德-罗曼尼亚和干地亚二地的要塞，幷在威尼斯附近修建了利多堡垒）；塔尔塔利亚（約1550年）；阿尔吉西·达·卡皮、吉罗拉莫·馬吉和扎科莫·卡斯特里奧托——这三人約在十六世紀末都写过有关筑城的著作305）。烏尔比諾的帕乔托則曾修筑过都灵和安特卫普的城砦（1560—1570年）。稍晚的意大利筑城学著作家有馬尔基、布斯卡、弗洛里安尼和罗塞蒂，他們对意大利筑城体系作了許多改进，但其中毫无独創之处。他們不过是巧妙程度不同的抄襲者；他們大部分的发明都是抄襲德国人丹尼尔·斯佩克尔的，其余的則是抄襲尼德兰人的。上述这些著作家的活动都在十七世紀，当时在德国、尼德兰和法国筑城学已迅速发展，相形之下，他們的这些活动就黯淡无光了。
在德国，意大利筑城体系的缺点很快就被发現了。第一个指出旧意大利派的棱堡小和中堤长这个主要缺点的，是为查理五世在安特卫普城构筑要塞的德国工程师弗兰茨。在审查要塞构筑計划的会議上，他曾坚持构筑較大的棱堡和較短的中堤，但是阿尔巴公爵和其他西班牙将軍的意見占了上風，这些人除了旧意大利体系及其特有的陈規旧套以外，根本就不想知道其他的东西。其他体系的一些德国要塞的特点，是按丢勒的原則构筑了穹窖暗廊，例如在1537—1558年构筑的尤斯特林要塞中，以及几年后在由工程师——有名的約翰大师（Meister Johann）构筑的幽里希要塞中都是如此。但是第一个完全摆脫意大利派影响的是修建斯特拉斯堡城的工程师丹尼尔·斯佩克尔（死于1589年），他所創立的原則，成为后来所有棱堡工事体系的依据。他的主要原則如下：1.构成要塞圍墙的多角形的边愈多，要塞就愈坚固，因为边多了，要塞的各个正面就可以更多地互相支援；所以，需要相互掩护的各个工事配置得愈近似直綫愈好。由此可知，科尔蒙太涅当作新奇的发現提出来，幷用以炫耀其数学知識淵博的这个原則，早在150年前就为斯佩克尔所熟知。2.銳角棱堡不好，鈍角棱堡也不好，棱堡的凸角应为直角。在反对銳角形凸角方面他是正确的（目前人們通常认为最小的凸角为60度），但是，由于他所处的时代对直角形凸角的偏爱，他也反对鈍角形凸角，实际上鈍角形凸角非常有利，而且是多边的多角形要塞所不可避免的。看来，实质上这是他对当时偏見的让步，因为在他自认为最能显出他的筑城法最大优点的一些設計图中都画有鈍角棱堡。3.意大利的棱堡太小；棱堡必須是大型的。因此斯佩克尔的棱堡比科尔蒙太涅的棱堡大。4.每个棱堡内和中堤上都必須构筑封垜；这是从当时使用的圍攻法中得出的結論，用这种圍攻法时，塹壕内的高大封垜曾起了很大的作用。不过，按照斯佩克尔的意見，封垜不仅起簡单的抵抗作用，而且起更大的作用；他的封垜是預先构筑在棱堡内的眞正的二重堡，在要塞圍墙被敌人打开缺口幷被攻占后，它們就成为第二道防綫。因此，人們通常认为把封垜变为永久性二重堡，是沃邦和科尔蒙太涅的功績，其实应当归功于斯佩克尔。5.棱堡的側面——至少是部分側面，最好是整个側面——应同防守綫垂直，幷应从防守綫和中堤相交之点构筑起。由此可見，原来人們认为是法国工程师帕岡所首創的、幷且是使他享有盛誉的主要原因的这一重要原則，也在比他早70年以前就被提出来了。6.穹窖暗廊是防守护城壕所必需的；因此斯佩克尔在棱堡的正面和側面上都构筑这种工事，不过仅供步兵使用。如果他把它們构筑得大到足可容納炮兵，那末他在这方面就达到最新的完善的水平了。7.要使三角堡发揮作用，便应把它尽可能构筑得大些。因此，斯佩克尔的三角堡是所有曾被提出过的三角堡中最大的。以沃邦与帕岡相比，沃邦的改进大部分在于加大三角堡；而以科尔蒙太涅与沃邦相比，科尔蒙太涅的改进几乎全部在于加大三角堡；但斯佩克尔的三角堡甚至比科尔蒙太涅的三角堡还要大得多。8.隐蔽路的防御应尽可能地加强。斯佩克尔是第一个了解隐蔽路的重大意义幷相应地加强其防御的人。斜堤頂和外岸頂端构筑成en crémaillère（鋸齿形），使敌人的纵射不起作用。科尔蒙太涅又借用了斯佩克尔的这一主張，不过他保留了为斯佩克尔所否定的橫墙（橫在隐蔽路上防纵射的短土墙）。現代的工程师通常都肯定斯佩克尔的方案比科尔蒙太涅的方案优越。比外，佩斯克尔还是第一个在隐蔽路的屯兵場上配置炮兵的人。9.任何石砌部分都不应在敌人視界以内，不应暴露在不射火力之下，这样，敌人的破城炮在到达斜堤頂以前，便不能做好射击准备。这一非常重要的原則虽然在十六世紀就为斯佩克尔所确立，但直到科尔蒙太涅为止，从来沒有被采用过；甚至是沃邦，也将石砌部分的很大一部分暴露在外（見图2C）。从这个簡要的叙述中可以看出，斯佩克尔的主張中不仅包含了，而且已明确地提出了整个最新棱堡式筑城的基本原則，甚至是現在，根据他的筑城法仍可构筑出很好的防御工事，如果从他所处的时代来看，他的筑城法确实是非常杰出的。在整个近代筑城史中，人們在每一个著名工程师的杰出主張中都能证明其中某些是从这位偉大的棱堡防御体系奠基人处抄襲来的。斯佩克尔的实际的工程艺术表現在英果尔施塔特、施勒特斯塔特、加根瑙、烏尔姆、科馬尔、巴塞尔和斯特拉斯堡等要塞的建筑中，所有这些要塞都是在他的指导下筑成的。
大約在同一时期，尼德兰爭取独立的斗爭306促成了另一筑城学派的产生。当时，不能指望荷兰城市的古老石墙能抵擋住正規的圍攻［regular attack］，因而必須加强这些城市的防御以抵抗西班牙人，但是要按意大利式构筑高大的石质棱堡和封垜，則旣沒有时間又沒有資金。而这里的地形特点（拔海不高）却提供了另外的可能性，于是在建筑堤壩方面素有經驗的荷兰人就依靠水来防御。他們的筑城体系与意大利体系完全相反：寬14—40碼的淺水壕；矮矮的土堤沒有任何石砌部分，但有更低的、突出在前面的土堤（前堤）作掩护，用以更好地防守护城壕；护城壕中有大量外圍工事，如三角堡、半月堡（棱堡突出部之前的三角堡）、角堡和冠堡等[1]；此外，在利用地褶方面，也比意大利人好。第一个完全用土质工事和水壕設防的城市是布雷达（1533年）。后来荷兰筑城法又有了某些改善：内岸的一个狹长部分砌了石块，因为有水的护城壕在冬季結冰后，敌人很容易通过；护城壕中构筑了堤壩和水閘，以便趁敌人在干壕底开始对壕作业时放水；最后，还构筑了水閘和拦河壩，以便預先有計划地用水淹沒斜堤脚周圍的地区。写过这种旧的荷兰筑城法的著作家有馬罗魯瓦（1627年）、弗萊塔格（1630年）、費尔克尔（1666年）和美耳德尔（1670年）。曾試图把斯佩克尔的原則用于荷兰体系的有沙伊特尔、諾伊鮑威尔、海德曼和赫尔（都在1670年和1690年之間，都是德国人）。
在所有的筑城学派中，法国派享有最大的声望。在保存到現在的各要塞中，这一派的原則被实际采用的比其他各派的原則加在一起还要多。不过，再也沒有一个派別比它更缺乏自己独創的主張了。在整个法国派中，找不出一种新的工事、一条新的原則不是从意大利人、荷兰人或德国人那里抄襲来的。但是，法国人巨大的功績是使筑城法和精确的数学原理相結合，規定了各綫之間适当的比例，幷根据筑垒地点各种不同的地形条件运用科学理論。人們通常把巴尔勒杜克的埃拉尔（1594年）称为法国筑城之父，实际上这是沒有根据的；他的棱堡的側面与中堤形成銳角，因而比意大利式棱堡的側面还要不适用。比較著名的是帕岡（1645年），他是法国第一个采用和推广斯佩克尔的側面应与防守綫相垂直的这一原則的人。帕岡的棱堡很大，其正面、側面和中堤之間长度的比例极为恰当，防守綫的长度从不超过240碼，因此除隐蔽路外整个护城壕都处于棱堡側面的步枪火力范圍内。他的三角堡比意大利式的大，而且在背面有内堡，即中間工事，以便垒墙被占領后仍可继續抵抗。帕岡还在护城壕中构筑一种独立的狹窄的工事掩护棱堡的正面，这种工事叫堡障，荷兰人已經采用过（第一个采用它的可能是德国人狄利希）。帕岡的棱堡的正面有两道土堤，其中第二道作为二重堡，但两道土堤之間的壕沟毫无側射火力掩护。使法国派成为欧洲第一的是法国的沃邦元帅（1633—1707年）。虽然他在軍事方面眞正的荣誉是他在攻打要塞方面的两大发明（跳彈射击和平行壕），但是他作为一个要塞建筑家更为出名。我們关于法国派所談过的那些东西，在很大程度上是沃邦筑城法的特征。在他所构筑的工事中，我們可以看到极其多种多样的形式，只要是棱堡体系中可能有的他都采用了，但是其中沒有一种是独創的；而且除棱堡外，他更少考虑采用其他的形式。不过在各組成部分的布局、各种綫条的比例、断面以及根据极其不同的地形条件运用理論等方面都非常巧妙，与前人的創作相比，确已登峰造极，因此可以說，科学的、成体系的筑城是从他开始的。虽然沃邦对自己的筑城法沒有写过什么，但法国的工程师們在硏究他所修建的大量要塞的基础上，力求总結出他所遵循的理論原則，結果确定了三种方法，叫做沃邦的第一法、第二法和第三法。
图1就是沃邦第一法的最簡单的图解，主要部分的規格如下：多角形要塞的外边，即由一座棱堡的頂端到相邻棱堡的頂端之綫，平均为300碼；該边中間的垂直綫αβ为該边的六分之一，从a″和a′点起通过β点之綫为防守綫a″d′和a′e″；从a″和a′点起在防守綫上量出相当于a″a′綫全长七分之二的一段即为棱堡的正面a″c″和a′b′；从交点c″和b′以c″d′或b′e″为半徑在防守綫之間画出的弧綫即棱堡側面b′d′和c″e″；e″d′綫是中堤。护城壕的画法是：从棱堡頂端以30碼为半徑画弧綫，再从相邻棱堡的交点引一直綫成这一弧綫的切綫即为外岸。三角堡的画法是：从中堤点e″以e″γ为半徑（γ点在对面的棱堡正面上距交点11碼处）画弧綫γδ，使它与垂直綫αβ的延长綫相交，相交之点即为三角堡的頂端，这一弧綫的弦即为三角堡的正面。三角堡正面这条綫从三角堡頂端起画到与形成主壕外岸的切綫相交为止；三角堡背面的位置也以这条外岸綫来确定；这样，从棱堡側面就能毫无障碍地对整个护城壕进行射击。在中堤之前——而且仅在前面——沃邦还保留了荷兰式的前堤（在他以前，意大利人弗洛里安尼就已这样做过），这种新的工事叫做凹角堡（tanaglia）。沃邦的正面是沿着防守綫划的。三角堡前的护城壕寬24碼，外岸与三角堡的正面平行，頂端成弧形。沃邦就是用这种方法把他的棱堡构筑得很寬闊，而側面的突角則經常在步枪火力范圍以内。但是这种棱堡构造簡单，只要有一个棱堡的正面被打开缺口，就会使整个要塞不能进行防御。沃邦的那种与防守綫形成銳角的棱堡側面，不如斯佩克尔和帕岡的棱堡側面那样完善，但是他取消了棱堡側面上第二层和第三层沒有掩蔽的火炮，在大部分意大利棱堡和較早的法国棱堡的側面上都有这样配置的火炮，然而从来沒有带来什么特別的好处。沃邦构筑凹角堡的目的是为了以步兵火力加强对护城壕的防御，幷掩护中堤不受斜堤頂上敌人破城炮的平射。但是这一点做得非常不彻底，因为靠近側面e的那部分中堤还是完全暴露在敌人配置在凹角屯兵場（見图1n）的破城炮前。这是一个极大的弱点，因为只要在这里打开缺口，就可以迂迴构筑在棱堡内作为第二道防綫的全部二重堡。原因是三角堡还是构筑得太小。沃邦的隐蔽路上沒有crémaillères〔雉堞〕，但构筑橫墙，这比斯佩克尔的方法要差得多，因为橫墙虽能妨碍敌人对隐蔽路的纵射，但也妨碍防守者自己对隐蔽路的纵射。各种工事之間的交通总的来說是好的，但要进行坚决的出击則仍嫌不足。断面的大小与至今仍到处采用的相同。但沃邦仍然坚持将土堤向外的一面全部用石砌起来，所以至少有15英尺高的石砌部分暴露在外。在沃邦的許多要塞中都重复了这个錯誤，而錯誤旣已犯了，要糾正它，只有付出巨大的代价，用加寬棱堡正面前的护城壕，幷构筑堡障式的土质工事的方法来掩护石砌部分。沃邦在一生中多半都遵循第一种方法，但在1680年以后，他采用了另外两种方法，目的是要在棱堡被打开缺口以后，仍能继續进行长期防御。为此，他采用了卡斯特里奧托的主張，后者曾提出在护城壕中面对塔楼处构筑独立的棱堡，使塔楼与城墙組成的古老筑城体系合乎时代要求。沃邦的第二法和第三法都与此相符合。三角堡也构筑得比較大；石砌部分的掩蔽有所改进；塔楼内构筑穹窖，但不是整个塔楼完全筑滿穹窖。使棱堡和凹角堡之間的一段中堤可能被破坏的那个缺点仍然存在，因而独立棱堡在一定程度上失去了作用。然而，沃邦认为他的第二法和第三法是非常有效的。当他把兰道的筑城計划（根据第二法）呈交路易十四时，曾說道：“陛下，这就是用尽我的本領也无法夺取的要塞”。但是这幷沒有保证兰道不失守，該城在沃邦生前即被攻陷三次（1702、1703、1704年），在他死后不久（1713年）又被攻陷一次。307
科尔蒙太涅糾正了沃邦的錯誤，他的方法可以說是达到了棱堡体系的頂峰。科尔蒙太涅（1696—1752年）是工程长官。他的較寬闊的棱堡内可以构筑永久性二重堡和第二道防綫；他的三角堡几乎和斯佩克尔的三角堡一样大，完全掩护了沃邦所暴露在外的那一部分中堤。八面以上的多角形要塞的三角堡向前突出得相当远，以致在圍攻者到达斜堤頂后，三角堡可以从后方射击他們为圍次邻近棱堡所构筑的工事。圍攻者要避免这种射击，就必須在棱堡上打开缺口以前先压制两个三角堡。需要掩护之綫愈近似直綫，这种大三角堡的相互支援就愈有效。凹角屯兵場用内堡来加强；斜堤頂筑成en crémaillère〔鋸齿状〕，与斯佩克尔的相同，只是仍然保留橫墙；断面結构极好，石砌部分之前都有土质工事掩护。科尔蒙太涅使法国派发展到了頂点，因为所謂法国派就是指护城壕内有外圍工事的棱堡防御体系。如把1600—1750年間棱堡筑城的逐步发展及其表現在科尔蒙太涅筑城体系中的那种最后結果同上述斯佩克尔的原則相比較，就可以淸楚地看出这位德国工程师的惊人天才，因为护城壕里的外圍工事数量虽然大大增加了，但在这150年中，从未发現任何一个重要原則是斯佩克尔所沒有淸楚而明确地提出过的。
在科尔蒙太涅之后，梅济埃尔工程学校（約在1760年）对他的体系做了某些不大的改动，其中主要的改动又回到斯佩克尔的旧原則，即側面应与防守綫垂直。但梅济埃尔派最杰出的一点是該派的代表最先在隐蔽路前构筑了外圍工事。在防御能力特別薄弱的地段上，他們在斜堤脚附近在棱堡中綫上构筑了叫做眼鏡堡的独立的三角堡，这样一来，就首次向最新的永久性营垒体系接近了一步。十九世紀初一个在普魯士供职、于1807年在但澤附近被打死的法国流亡分子布斯馬尔，曾再一次試图改善科尔蒙太涅的体系，他的主張相当复杂，其中最杰出的一点是他的三角堡很大，一直突出到斜堤脚，以致在一定程度上可以代替上面談到的眼鏡堡幷起到这种眼鏡堡的作用。
和沃邦同时代的、幷且不只一次地在圍攻战中成为沃邦勁敌的荷兰工程师庫霍尔恩男爵促成了旧的荷兰筑城法的进一步发展。由于干壕和水壕配合得很巧妙，出击极为便利，各独立工事之間的交通很方便，三为堡和棱堡中的内堡和二重堡安排得很巧妙，因而他的筑城体系甚至比科尔蒙太涅体系的防御能力更大。庫霍尔恩是斯佩克尔的热烈崇拜者，他是唯一能老实地承认他的成就有多少应归功于斯佩克尔的杰出的工程师。
我們看到，在有棱堡以前，阿尔勃萊希特·丢勒就已采用側防暗堡来保证加强的側射火力。在他的四角城堡里，护城壕的防御完全依賴这些側防暗堡，城堡的各角沒有塔楼，这是一种只有几个凸角、頂部平整的四角城堡。构筑要塞时使要塞圍墙完全与多边形的边綫相吻合，因而只有凸角而无凹角，护城壕則以側防暗堡掩护，这就是所謂多边形筑城的原則，丢勒应該算是这种筑城法的創始人。另一种，要塞圍墙构成星状，凸角与凹角相互交替，每一条綫旣是側面又是正面，可以用靠近凹角的一段从側面掩护下一条綫前面的护城壕，用靠近凸角的一段控制地面，这样的經始就是凹角形筑城的基础。旧意大利派的代表和旧德国派的部分代表曾提出过这种形式，但在許多年以后它才得到了发展。格奧尔格·林普勒尔（在德国皇帝那里服务的工程师，1683年在抵御土耳其人的維也納防御战308中牺牲）的体系是介于棱堡体系和凹角形体系之間的一种中間体系。他所称为中間棱堡的工事，实际上构成一条完整的凹角綫。他坚决反对前面只有簡单的土质胸墙作掩护的暴露炮台，坚持只要有可能，无論在何处都应构筑穹窖炮台，特別是在側面上，在这里如有2—3层掩蔽得很好的火炮，則其射击效果远比暴露的側面炮台上从来也不能同时射击的2—3层层火炮的效果大得多。他还坚持在隐蔽路的屯兵場上构筑炮台（或称内堡），这是庫霍尔恩和科尔蒙太涅曾采用过的；他还特別坚持在要塞圍墙的突角后面构筑双重的和三重的防綫。在这一方面，林普勒尔的筑城体系超过了它自己的时代因而显得非常出色。他的要塞的整个圍墙是由独立的堡垒組成的，每一个堡垒都必須单独地夺取；他利用大型防御穹窖的方法和德国最近的工事中所采用的方法几乎連細节也都一样。毫无疑問，十七至十八世紀的棱堡体系有多少应归功于斯佩克尔，蒙塔郞貝尔的成就也就有多少应当归功于林普勒尔。第一个充分证明凹角形筑城体系比棱堡体系优越的是兰德斯堡（1712年），不过假如我們去分析他的論据或描述他的筑城工事，那就談得太远了。在林普勒尔和兰德斯堡之后的許多熟练的德国工程师中，我們可以提一提地堡式橫墙（即可供步枪作隐蔽射击的中空橫墙）的发明人梅克倫堡的布根哈根上校（1720年）和設垒营房（即构筑在向前突出的工事的背面能避开曲射火力的一种大型营房）的发明人維尔騰堡的赫伯特少校（1734年）；設垒营房内面向要塞圍墙的那部分筑有带射孔的穹窖，面向城市的部分筑有兵士住的营舍和仓庫。这两种工事現在都使用得很广泛。
因此，我們看到，德国派（几乎只有斯佩克尔是唯一的例外）从产生的时刻起就反对棱堡。他們想主要用凹角堡代替棱堡，同时还試图构成良好的内部防御体系，主要的途徑是采用穹窖暗廊，这正是法国工程界权威人士視为荒謬絕倫的东西。但是法国在某一时期所推崇的最偉大的工程师之一、騎兵少将蒙塔郞貝尔侯爵（1713—1799年）竟公开地打着旗帜投到德国派方面，他使整个法国工程界大为震惊，直到現在，他們仍在指責他所写的每一句話309。蒙塔郞貝尔激烈地批評了棱堡体系的缺点：側射火力沒有效果；使敌人深信他的炮彈即使沒有击中原定的一綫，也几乎肯定会使另外一綫遭到損失；对曲射火力防护不够；中堤在射击方面完全沒有用处；在棱堡的背面不可能构筑又好又大的二重堡，这一点已有事实证明，即当时沒有一个要塞筑有这一派理論家所提出的各式永久性二重堡；最后，外圍工事很弱，它們之間的联系很差，缺少应有的互相支援。因此，蒙塔郞貝尔宁願采取凹角形体系或多边形体系。在这两种体系中，要塞的核心部分都是由許多配置一层或两层火炮的穹窖組成的。穹窖的石砌部分周圍都有防平射火力的土质堡障或外堡面作掩护，再前面是第二道护城壕。这条护城壕由构筑在外堡面凹角处的穹窖从側面掩护，这些穹窖則由凹角屯兵場内的内堡或眼鏡堡的胸墙掩护。整个这种体系依据下列这一原則：在敌人到达斜堤頂或外堡面时，利用配置在穹窖内的火炮的歼灭性火力給敌人造成障碍，使他无法架設破城炮。不顾法国工程师的一致反对，蒙塔郞貝尔肯定穹窖可以完成这一任务，以后，他甚至設計了若干廢除一切土质工事的环形筑城体系和凹角形筑城体系，使整个防御依靠配置4—5层火炮的高穹窖炮台，穹窖的石砌部分只靠自己炮台的火力防护。他在自己的环形筑城体系中曾力图用这种方法使距要塞500碼以內的任何一点上都能集中348門火炮的火力，幷认为这样巨大的火力优势会使敌人完全不能架設攻城炮。但是，在这方面，只有在构筑岸防炮台向海的正面部分时，才有他的追随者。在炮击塞瓦斯托波尔时期，充分地证明了舰炮是不可能击毁設有穹窖的坚固圍墙的。塞瓦斯托波尔、喀琅施塔得、瑟堡等良好的炮台，朴次茅斯港（英国）入口处的新炮台，以及現代几乎一切保卫港灣抵御舰队的炮台，都是根据蒙塔郞貝尔的原則修建的。林茨（奧地利）的馬克西米利安式塔楼310和科倫独立堡垒的内堡有一部分暴露的石砌部分是模仿蒙塔郞貝尔不太成功的方案构筑的。在陡峻的高地筑城（如普魯士的埃倫布萊施坦）有时也采用暴露的石质堡垒，但其抵抗能力如何还須由实际經驗来确定。
凹角形筑城体系从来沒有被实际采用过，至少据我們所知是如此；但是多边形筑城体系在德国很受重視，幷被采用于最新的工事中，而法国人却頑固地抓住科尔蒙太涅的棱堡不放。多边形筑城体系的要塞圍墙通常是頂部平整的土墙，有石砌的内岸和外岸，有构筑在水壕中央的大型側防暗堡，有构筑在土墙后面幷以土墙作掩护以便起二重堡作用的大型設垒营房。类似的設垒营房也作为二重堡构筑在很多棱堡工事中，用以封閉棱堡的背面，同时土墙可作为堡障来掩护石砌部分，使它避免遭到远射。
在蒙塔郞貝尔所有的主張中，最成功的是独立堡垒体系，这种体系不但在筑城学方面开辟了新紀元，而且在攻击和防守要塞方面、甚至在总的战略方面也开辟了新紀元。蒙塔郞貝尔主張在重要地点的大要塞周圍的制高点上修建一列或两列小堡垒，这些堡垒外形上是孤立的，但可以用火力互相支援，而且为大規模出击創造有利条件，使敌人无法轰击要塞本身；在必要时，这些堡垒也可构成軍队用的营垒。沃邦就已采用过在要塞火炮掩护下的永久性营垒，但营垒的工事由很长的連續不断的防綫組成，只要一点被突破，就全部陷入敌手。而蒙塔郞貝尔的营垒的抵抗能力則大得多，因为每座堡垒都必須单独夺取，敌人在沒有夺得其中至少三四座堡垒以前，就不可能开始对要塞本身进行圍攻作业。而且，对其中每一座堡垒的圍攻，随时都可能被守軍或者甚至被配置在堡垒后面兵营内的軍队所打断，这样，就保证了积极的野战与正規的要塞战相結合，从而必然大大地加强了防御。自从拿破侖对那些按旧法构筑的要塞置之不顾而率軍深入敌国腹地千百英里，以及1814—1815年同盟国軍也把沃邦为法国留下的三层要塞带毫不在意地留在自己背后而直搗巴黎以后，仅在主壕内或者最多也只在斜堤脚构筑外圍工事的筑城体系已經过时，这一点已十分明显了。这样的要塞对于現代的大軍已失去了牵制的力量。它們使敌人遭受損失的能力达不到它們火炮的作用半徑以外。因此，必須找出阻止突入国境的現代軍队迅速前进的某种新方法，于是蒙塔郞貝尔的独立堡垒体系被广泛采用。特別是科倫、科布倫茨、麦茨、拉施塔特、烏尔姆、科尼斯堡、波兹南、林茨、培斯克拉和維罗那被改筑成可容6—10万人的巨大营垒，但在必要时也可用少得多的守軍进行防御。同时，筑垒的地点在战术上是否优越的問題也已退居次要地位，現在是从战略上着眼来决定修建要塞的地点了。构筑工事的只是那些可以直接或間接阻止胜利的軍队继續前进的地点，以及本身是个大城市，又是整个省的物质資源集中点因而能为軍队提供巨大优越条件的地点。要塞的位置通常选在大河旁边，特別是两条大河的汇合处，因为这样可迫使进攻軍队分散兵力。要塞圍墙尽可能地簡化了，而护城壕的外圍工事几乎全部取消；人們认为有能够抵御短时間攻击的圍墙就足够了。主要战場在独立堡垒的周圍，而独立堡垒的防御，主要已不是靠本身垒墙上的火力，而是靠要塞守軍的出击。巴黎就是按这种方案修建的最大的要塞；它有簡单的棱堡式圍墙和几乎都是四角形的棱堡式堡垒；在它的全部筑城工事中沒有一个外圍工事，甚至沒有一个三角堡。毫无疑問，由于有了这种足可供三个被击敗的軍团作掩蔽所的新的大营垒，法国的防御力量增强了百分之三十。这一改进的結果，使各种筑城法中所包含的那种有价値的东西在很大程度上失去了意义；花錢最少的方法現在成为最好的方法，因为目前的防御已不再依靠在要塞城墙内等待敌人，直到他开始圍攻作业，然后对他炮击的消极方法，而是依靠以守軍的集中的兵力对不得不把兵力分开的圍攻者采取攻势的积极方法了。