Sa vision historique et culturelle de l'architecture sera reprise par Michel-Ange. Il débute comme sculpteur, avant de s'orienter vers l'architecture après un voyage à Rome. Il entreprend en 1417 la construction de la coupole (il duomo) de la cathédrale Santa Maria del Fiore, qui durera près de trente ans. Il s'agit de construire le plus grand dôme existant, d'un diamètre intérieur de 45m à une altitude de 55m, sans les arcs-boutants propres au style gothique. Il réalise deux dômes enchâssés l'un dans l'autre, cerclés de pierres, de chaînes et de bois. Il crée pour l'occasion de nombreux systèmes mécaniques complexes constitués d'engrenages, de poulies, de vis et d'arbres mécaniques entraînés par des bœufs, des monte-charges, qui seront utilisés pendant des siècles, toutes machines dont on a trace par les croquis de Léonard de Vinci. Brunelleschi est aussi considéré comme l'inventeur de la perspective, dont l'explication géométrique sera donnée par Léon Alberti dans son traité De pictura en 1435.
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