Hay dos maneras de hacer esto. La manera fácil y la forma en que realmente se verá como si estuviera oscuro.
La manera fácil es exactamente lo que dijiste: tira un quad de pantalla completa que oscurece la escena. Pero:
Tengo una idea que pone una capa en la parte superior del juego con una transparencia de aproximadamente 10-20%, y cambiar su color depende del tiempo, pero no sé qué color es bueno.
Eso es porque no hay "bueno". Solo hay diferentes niveles de maldad. Siempre se verá como es claramente: una escena brillante que se ha oscurecido. La verdadera noche no es simplemente una escena brillante que se ha oscurecido. Las diferentes áreas son más oscuras de diferentes maneras.
Lo mejor que puede hacer es ejecutar un montón de pruebas y encontrar el color que sea menos ofensivo. Nadie puede darle un "buen color", porque tal cosa no existe. Solo hay "lo que usted puede tolerar personalmente para su escena particular".
La forma correcta de hacerlo es hacer que tus artistas vuelvan a dibujar todos los sprites para una escena más oscura. Obviamente, esto requiere mucha mano de obra, razón por la cual la mayoría de los juegos basados en sprites no tienen ciclos de día y noche.
De hecho, los juegos de sprites que hicieron algunas escenas nocturnas también tenían la ventaja de usar sprites paletizados. En esos casos, simplemente crearon una paleta especial de "noche" para los sprites. Esto les dio la oportunidad de ajustar los colores para obtener el mejor efecto visual.
Podrías probar algo similar a esto, pero requeriría que uses sprites paletizados tú mismo.